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智能胶囊的构筑及其程序化组装过程是生命起源的主要问题，并自其问世以来就具有巨大的技术影响。使用智能微胶囊的一个主要优点是其具有保护活性成分免受危险环境影响的能力，即氧化，热，酸，碱，水分或蒸发。这样的隔室需要具有半透性，结构稳定并且能够装载用于内部化学转化的组份。
考虑到这些，本课题的目标是使用点击化学作为核心策略构建具有细胞样特性的基于蛋白质的有膜区室(蛋白质体)。通过可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合和基于高效“点击化学”策略的表面接枝方法来合成响应性聚合物-蛋白质耦合体。首先将模型蛋白牛血清白蛋白(BSA)氨基化，然后修饰上叠氮-聚乙二醇-N-羟基琥珀酰亚胺酯(Azido-PEG8-NHS)，然后将聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)修饰上二苯基环辛炔(DBCO),得到以DBCO为端基的PNIPAAm(DBCO-PNIPAAm)，蛋白质聚合物耦合体通过炔烃-叠氮化物环加成(SPAAC)完成。通过动态光散射测试发现在水溶液中蛋白质聚合物耦合体的粒径大于聚合物以及未修饰蛋白质的粒径。当温度高于PNIPAAm的低临界溶解温度(LCST)时，BSA-PEG-PNIPAAm耦合物形成包含疏水聚合物和亲水蛋白质的稳定纳米粒子。
在本论文中，首先将介绍这种蛋白质胶囊的程序化组装方法，然后详细研究其半透性、刺激响应性、酶活性，以及由蛋白质-聚合物结构单元紧密排列的单层膜弹性。最后，我们已经证明蛋白质胶囊可以分散在油或水中，热循环至约70℃的温度，经过部分干燥和再膨胀而不损失结构完整性，并且可以开发成利用蛋白质-聚合物两亲基元构筑的多步膜介导级联系统。总之，它们表现出例如客体分子包封、选择性渗透和膜控制内部酶催化反应活性等原始细胞特性。
考虑到这些，本课题的目标是使用点击化学作为核心策略构建具有细胞样特性的基于蛋白质的有膜区室(蛋白质体)。通过可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合和基于高效“点击化学”策略的表面接枝方法来合成响应性聚合物-蛋白质耦合体。首先将模型蛋白牛血清白蛋白(BSA)氨基化，然后修饰上叠氮-聚乙二醇-N-羟基琥珀酰亚胺酯(Azido-PEG8-NHS)，然后将聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)修饰上二苯基环辛炔(DBCO),得到以DBCO为端基的PNIPAAm(DBCO-PNIPAAm)，蛋白质聚合物耦合体通过炔烃-叠氮化物环加成(SPAAC)完成。通过动态光散射测试发现在水溶液中蛋白质聚合物耦合体的粒径大于聚合物以及未修饰蛋白质的粒径。当温度高于PNIPAAm的低临界溶解温度(LCST)时，BSA-PEG-PNIPAAm耦合物形成包含疏水聚合物和亲水蛋白质的稳定纳米粒子。
在本论文中，首先将介绍这种蛋白质胶囊的程序化组装方法，然后详细研究其半透性、刺激响应性、酶活性，以及由蛋白质-聚合物结构单元紧密排列的单层膜弹性。最后，我们已经证明蛋白质胶囊可以分散在油或水中，热循环至约70℃的温度，经过部分干燥和再膨胀而不损失结构完整性，并且可以开发成利用蛋白质-聚合物两亲基元构筑的多步膜介导级联系统。总之，它们表现出例如客体分子包封、选择性渗透和膜控制内部酶催化反应活性等原始细胞特性。