题目：基于离子互补型肽EAR16-II的PDMS微流控芯片表面改性研究

聚二甲基硅氧烷(PDMS)有弹性好、无毒、透气性好、光学性能优良、价格低廉和高化学稳定性等独特优势，已逐步发展成为一种最常用的微流控芯片的制作材料。但是，PDMS表面疏水性强且电荷分布不均匀，导致电渗流(EOF)不稳定及生物相容性差，对分析物尤其是蛋白质的吸附严重，导致PDMS微流控芯片的性能下降。因此，表面改性是影响PDMS芯片性能及应用范围的关键课题之一。为了有效地抑制蛋白质在通道表面的非特异性吸附，本文研究了离子互补型肽EAR16-II [(Ala-Glu-Ala-Glu-Ala-Lys-Arg-Ala-Arg)2]在PDMS表面的自组装行为，考察了表面活性剂(甲基纤维素MC、纤维二糖、n-十二烷基-β-D-麦芽糖苷DDM、十二烷基硫酸钠SDS、十二烷基三甲基氯化铵DTAC)对EAR16-II自组装的影响及改性后表面的防污性能和生物相容性，旨在为聚合物微流控芯片的表面改性提供一种新方法及新改性材料。具体研究内容如下：

1. 以离子互补型肽EAR16-II作为表面改性剂，采用原子力显微技术(AFM)、接触角(CA)、傅里叶变换衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)及X-射线光电子能谱(XPS)表征技术系统地研究了EAR16-II在疏水和等离子氧化的亲水的PDMS表面的自组装行为。结果表明，EAR16-II在疏水和等离子氧化的亲水PDMS表面均能形成稳定的两亲性自组装膜，且其疏水面均指向溶液而其亲水面则均指向PDMS表面。该两亲性自组装膜主要由α-螺旋态、β-折叠、β-转角和游离态EAR16-II分子构成，可改善PDMS表面亲水性但仍呈疏水性。低浓度MC、纤维二糖和DDM促进了β-折叠态EAR16-II的形成，进一步提高了EAR16-II在PDMS表面的覆盖率。研究表明，离子互补型肽EAR16-II在PDMS表面的强吸附主要源于静电和氢键作用而非疏水作用力。

2. 利用离子互补型肽EAR16-II在PDMS表面强吸附特性，建立了一种基于离子互补型肽EAR16-II两亲性自组装膜的表面改性方法。蛋白质吸附实验表明，EAR16-II改性的PDMS微通道具有优良的抗蛋白吸附性能，对牛血清白蛋白和溶菌酶这两种蛋白质的非特异性吸附抑制率达96%以上，可实现蛋白质的快速高效基线分离，FITC标记的胎球蛋白(fetuin)和人血清蛋白(HSA)的柱效达1.94 × 105和1.56 × 105塔板数/米，优于化学修饰的性能。另外血小板吸附实验和用全血不断注入微芯片通道实验表明EAR16-II改性的PDMS微芯片有好的生物相容性。结果表明基于离子互补型肽EAR16-II的物理吸附改性方法可有效改善PDMS微流控芯片表面的防污性和生物相容性，减少了生物分子的非特异性吸附，可拓宽PDMS微流控芯片在生化分析等领域的应用。

3. 以8-氨基芘-1,3,6三磺酸钠盐(APTS)标记的麦芽糊精为模型糖化合物系统地考察了离子互补型肽EAR16-II对PDMS表面的改性。研究表明离子互补型肽EAR16-II自组装涂层极大地减少了APTS标记的糖化合物在PDMS表面的吸附。实验考察了缓冲体系、改性剂浓度、缓冲液pH和分离电压对APTS标记的麦芽糊精分离的影响，在最优条件下实现了对APTS标记麦芽糊精的快速高效分离，且APTS标记的真菌粗多糖及氨基葡萄糖片剂和胶囊中提取的糖化合物也得到了很好地基线分离。表明了离子互补型肽EAR16-II改性的PDMS微流控芯片在糖分析领域有广泛应用。