合作信息
膜表面生物活性納米材料真菌疏水蛋白
發(fā)布單位：南開大學(xué)
新材料
合作信息類型：意向合作
機(jī)構(gòu)類型：高等院校
供求關(guān)系：供應(yīng)
合作信息期限：2016-12
參考價格：面議
合作信息簡介
項目的背景及主要用途：
真菌疏水蛋白是由絲狀真菌在生長的特定時期分泌的一類具有特殊理化性質(zhì)的分泌型的小分子量、疏水性蛋白質(zhì)，它們可以通過自我裝配在兩相界面形成兩親性蛋白膜，改變介質(zhì)表面的親水性和疏水性，是已知表面活性最高的蛋白之一，有著很高的理論價值和應(yīng)用價值。
真菌疏水蛋白是純天然生物提取制品，無毒害，無污染；耐酸堿，抗相變能力強(qiáng)。自我裝配形成有活性的蛋白膜，具有良好的熱穩(wěn)定性和透氣不透水性。由于它的特性，使得它具有眾多優(yōu)點：（1）自動成膜，使用便利；（2）透氣性優(yōu)良；(3)純天然無化學(xué)添加成分；（4）組織相容性好，避免了嚴(yán)重的排異反應(yīng)；（5）耐高溫（100攝氏度仍保持活性），易于消毒；（6）穩(wěn)定不降解，便于產(chǎn)品的長期保存；（7）用表面活性劑就可以很容易地清洗；（8）延展性好，1毫克的成膜活性蛋白在液面就可以展開1平方米的薄膜；（9）大規(guī)模生物發(fā)酵，高產(chǎn)，性價比高。
疏水蛋白可廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)檢測（生物芯片、生物傳感器）和生物醫(yī)藥（組織工程、器官移植、藥物緩釋）等多個領(lǐng)域而且具有極為廣闊的前景。特別是在臨床的燒傷、創(chuàng)傷的創(chuàng)面保護(hù)及緩和機(jī)體的排異方面擁有極佳的應(yīng)用前景和發(fā)展?jié)摿?，為臨床病人創(chuàng)面保護(hù)和恢復(fù)提供了一種安全無毒、操作簡便、高效低耗的新手段。
項目技術(shù)水平：
已順利完成了膜表面生物活性真菌疏水蛋白的中試研發(fā)，對自主研發(fā)的SDS-ATPS抽提方法進(jìn)行了優(yōu)化改良，適應(yīng)于工業(yè)化的抽提規(guī)模，并優(yōu)化了疏水蛋白的純化工藝，使疏水蛋白的總回收率提高至60％以上。
在國際上首先建立了食用真菌灰樹花的cDNA文庫，克隆到具有自主知識產(chǎn)權(quán)的灰樹花疏水蛋白基因hgf1（專利申請?zhí)?00610013116.4）。已經(jīng)將真菌疏水蛋白應(yīng)用于生物傳感器和生物芯片的固定化。通過對傳感器表面修飾、分子間相互作用、納米材料等領(lǐng)域的研究，實現(xiàn)了分子水平上對分子膜的可控累積和特異選擇性識別。研究成果處于國際先進(jìn)水平。
本項目研究獲得多項省部級科技計劃資助。
產(chǎn)業(yè)化
1） 20噸發(fā)酵罐發(fā)酵生產(chǎn)真菌疏水蛋白條件的進(jìn)一步的優(yōu)化，按照應(yīng)用的不同需求制備不同純度級別的真菌疏水蛋白制劑，應(yīng)用于病人創(chuàng)面保護(hù)和恢復(fù)的生物敷料，緩和機(jī)體排異性/組織工程/藥物緩釋等方面的生物制劑，生物傳感器和生物芯片的生物活性納米材料。
2） 通過基因工程的手段，將真菌疏水蛋白與抗體進(jìn)行融合表達(dá)，融合蛋白應(yīng)用于免疫傳感器，將會對生物傳感器的特異選擇性、穩(wěn)定性和靈敏度產(chǎn)生數(shù)量級程度的提高，在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域具有重大意義。
應(yīng)用價值與發(fā)展前景
真菌疏水蛋白具有自我裝配成膜的性質(zhì)，因此：
（1）可作為蛋白和細(xì)胞固定化的媒介，可用于生物傳感器和生物芯片，作為引發(fā)層，交聯(lián)上配體或形成融合蛋白，能使特定分子固定化到特定表面。
（2）它能改變表面的屬性，保護(hù)表面?？捎糜谔岣哚t(yī)學(xué)器官移植物生物相容性和防止微生物細(xì)胞粘附；可應(yīng)用于醫(yī)藥行業(yè)中燒傷、創(chuàng)傷的創(chuàng)面保護(hù)，為臨床病人創(chuàng)面保護(hù)和恢復(fù)提供一種安全無毒、操作簡便、高效低耗的新手段。
（3）作為一種新型的納米材料，在藥物緩釋領(lǐng)域可以發(fā)揮重要的作用。純天然的具有自組裝功能的HGFI疏水蛋白提純于可食用的藥物真菌，其生物相容性非常好，用作新型的藥物緩釋材料，更為安全可靠。疏水蛋白HGFI可通過各種方法行使緩釋劑的功能，例如包埋法、微球法、嫁接-共混法等，用途非常廣泛，并可以通過對HGFI疏水蛋白的改性來更好的行使緩釋劑的功能。
目前國際上尚未實現(xiàn)膜活性疏水蛋白的工業(yè)化生產(chǎn)，其相關(guān)應(yīng)用產(chǎn)品的開發(fā)更為滯后。我們在已實現(xiàn)成膜活性蛋白中試研發(fā)和技術(shù)和工藝現(xiàn)居國際領(lǐng)先地位的基礎(chǔ)上，擴(kuò)大發(fā)酵規(guī)模，進(jìn)行后續(xù)產(chǎn)品的開發(fā)，無疑會占有寶貴的先機(jī)。
真菌疏水蛋白是由絲狀真菌在生長的特定時期分泌的一類具有特殊理化性質(zhì)的分泌型的小分子量、疏水性蛋白質(zhì)，它們可以通過自我裝配在兩相界面形成兩親性蛋白膜，改變介質(zhì)表面的親水性和疏水性，是已知表面活性最高的蛋白之一，有著很高的理論價值和應(yīng)用價值。
真菌疏水蛋白是純天然生物提取制品，無毒害，無污染；耐酸堿，抗相變能力強(qiáng)。自我裝配形成有活性的蛋白膜，具有良好的熱穩(wěn)定性和透氣不透水性。由于它的特性，使得它具有眾多優(yōu)點：（1）自動成膜，使用便利；（2）透氣性優(yōu)良；(3)純天然無化學(xué)添加成分；（4）組織相容性好，避免了嚴(yán)重的排異反應(yīng)；（5）耐高溫（100攝氏度仍保持活性），易于消毒；（6）穩(wěn)定不降解，便于產(chǎn)品的長期保存；（7）用表面活性劑就可以很容易地清洗；（8）延展性好，1毫克的成膜活性蛋白在液面就可以展開1平方米的薄膜；（9）大規(guī)模生物發(fā)酵，高產(chǎn)，性價比高。
疏水蛋白可廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)檢測（生物芯片、生物傳感器）和生物醫(yī)藥（組織工程、器官移植、藥物緩釋）等多個領(lǐng)域而且具有極為廣闊的前景。特別是在臨床的燒傷、創(chuàng)傷的創(chuàng)面保護(hù)及緩和機(jī)體的排異方面擁有極佳的應(yīng)用前景和發(fā)展?jié)摿?，為臨床病人創(chuàng)面保護(hù)和恢復(fù)提供了一種安全無毒、操作簡便、高效低耗的新手段。
項目技術(shù)水平：
已順利完成了膜表面生物活性真菌疏水蛋白的中試研發(fā)，對自主研發(fā)的SDS-ATPS抽提方法進(jìn)行了優(yōu)化改良，適應(yīng)于工業(yè)化的抽提規(guī)模，并優(yōu)化了疏水蛋白的純化工藝，使疏水蛋白的總回收率提高至60％以上。
在國際上首先建立了食用真菌灰樹花的cDNA文庫，克隆到具有自主知識產(chǎn)權(quán)的灰樹花疏水蛋白基因hgf1（專利申請?zhí)?00610013116.4）。已經(jīng)將真菌疏水蛋白應(yīng)用于生物傳感器和生物芯片的固定化。通過對傳感器表面修飾、分子間相互作用、納米材料等領(lǐng)域的研究，實現(xiàn)了分子水平上對分子膜的可控累積和特異選擇性識別。研究成果處于國際先進(jìn)水平。
本項目研究獲得多項省部級科技計劃資助。
產(chǎn)業(yè)化
1） 20噸發(fā)酵罐發(fā)酵生產(chǎn)真菌疏水蛋白條件的進(jìn)一步的優(yōu)化，按照應(yīng)用的不同需求制備不同純度級別的真菌疏水蛋白制劑，應(yīng)用于病人創(chuàng)面保護(hù)和恢復(fù)的生物敷料，緩和機(jī)體排異性/組織工程/藥物緩釋等方面的生物制劑，生物傳感器和生物芯片的生物活性納米材料。
2） 通過基因工程的手段，將真菌疏水蛋白與抗體進(jìn)行融合表達(dá)，融合蛋白應(yīng)用于免疫傳感器，將會對生物傳感器的特異選擇性、穩(wěn)定性和靈敏度產(chǎn)生數(shù)量級程度的提高，在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域具有重大意義。
應(yīng)用價值與發(fā)展前景
真菌疏水蛋白具有自我裝配成膜的性質(zhì)，因此：
（1）可作為蛋白和細(xì)胞固定化的媒介，可用于生物傳感器和生物芯片，作為引發(fā)層，交聯(lián)上配體或形成融合蛋白，能使特定分子固定化到特定表面。
（2）它能改變表面的屬性，保護(hù)表面?？捎糜谔岣哚t(yī)學(xué)器官移植物生物相容性和防止微生物細(xì)胞粘附；可應(yīng)用于醫(yī)藥行業(yè)中燒傷、創(chuàng)傷的創(chuàng)面保護(hù)，為臨床病人創(chuàng)面保護(hù)和恢復(fù)提供一種安全無毒、操作簡便、高效低耗的新手段。
（3）作為一種新型的納米材料，在藥物緩釋領(lǐng)域可以發(fā)揮重要的作用。純天然的具有自組裝功能的HGFI疏水蛋白提純于可食用的藥物真菌，其生物相容性非常好，用作新型的藥物緩釋材料，更為安全可靠。疏水蛋白HGFI可通過各種方法行使緩釋劑的功能，例如包埋法、微球法、嫁接-共混法等，用途非常廣泛，并可以通過對HGFI疏水蛋白的改性來更好的行使緩釋劑的功能。
目前國際上尚未實現(xiàn)膜活性疏水蛋白的工業(yè)化生產(chǎn)，其相關(guān)應(yīng)用產(chǎn)品的開發(fā)更為滯后。我們在已實現(xiàn)成膜活性蛋白中試研發(fā)和技術(shù)和工藝現(xiàn)居國際領(lǐng)先地位的基礎(chǔ)上，擴(kuò)大發(fā)酵規(guī)模，進(jìn)行后續(xù)產(chǎn)品的開發(fā)，無疑會占有寶貴的先機(jī)。
