[发明专利]一种类囊体脂固体支撑膜及其构建方法

说明书

本发明公开了一种类囊体脂固体支撑膜及其构建方法。所述构建方法包括：提供基底，并以亲水聚合物分子对基底表面进行修饰，形成亲水聚合物分子修饰的基底；提供类囊体脂囊泡，并将PSII整合于所述类囊体脂囊泡中，形成整合有PSII的类囊体脂囊泡；在类囊体脂囊泡中胆固醇含量为3～8％mol、溶液中Ca²⁺浓度为15～25mM时，将所述整合有PSII的类囊体脂囊泡于所述亲水聚合物分子修饰的基底表面孵育，获得整合有PSII的类囊体脂固体支撑膜。藉由本发明提供的构建类囊体脂固体支撑膜的方法，可以实现明显提高PSII的体外活性。

技术领域

本发明涉及一种类囊体脂固体支撑膜的构建方法，具体涉及一种类囊体脂固体支撑膜及其构建方法，属于仿生膜制备技术领域。

背景技术

PSII(光系统II)是一种光合作用相关的酶，主要存在于植物叶片细胞中的类囊体膜上，为一种跨膜蛋白。PSII具有在光照条件下，裂解水分子，产生氧气、质子，并将释放电子传递到质体醌的特性。基于PSII的这种独特性质，其在清洁能源领域的研究中具有重要的潜在意义。例如，将PSII跟无机催化剂联合用于产生氢气；基于PSII的光电化学电池用于产生光电流。在已有的这些报道中，研究者一般通过物理吸附或包埋的方法或者是通过化学方法固定以提高PSII的稳定性。但是通过这些方法构建的环境与PSII所处的体内跨膜微环境相差甚远，不能够很好的模拟其微环境。

因此，在清洁能源的研究中，如何在体外构建类囊体膜仿生结构以提高PSII的体外活性，已然成为研究人员长期以来一直努力的方向。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种类囊体脂固体支撑膜及其构建方法，从而克服了现有技术中的不足。

为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：

本发明实施例提供了一种类囊体脂固体支撑膜(TLSM)的构建方法，其包括：

提供基底，并以亲水聚合物分子对所述基底表面进行修饰，形成亲水聚合物分子修饰的亲水性基底；

提供类囊体脂囊泡，并将PSII(即光系统II)整合于所述类囊体脂囊泡中，形成整合有PSII的类囊体脂囊泡；

在类囊体脂囊泡中胆固醇含量为3～8％mol、溶液中Ca²⁺浓度为15～25mM时，将所述整合有PSII的类囊体脂囊泡于所述亲水聚合物分子修饰的基底表面孵育，获得整合有PSII的类囊体脂固体支撑膜。

本发明实施例还提供了由前述方法制得的类囊体脂固体支撑膜。

优选的，所述类囊体脂固体支撑膜包括单个脂双分子层结构，且PSII均匀分散于所述类囊体脂固体支撑膜中，其中，所述类囊体脂固体支撑膜的厚度为4～6nm，PSII的高度为14～16nm。

较之现有技术，本发明通过将整合有PSII的类囊体脂囊泡在修饰有亲水聚合物分子如壳聚糖的基底表面孵育的方法来构建类囊体脂固体支撑膜，可以很好的模拟PSII所处的体内跨膜微环境，有效提高PSII的体外活性。

附图说明

图1a-图1b是本发明一典型实施例中AFM检测当脂囊泡溶液中Ca²⁺浓度为20mM，脂囊泡所含胆固醇浓度为5％mol时SLB-PSII的结果示意图，其中AFM图在轻敲模式下获得，扫描面积为5μm×5μm。

图1c为图1a中画线处的高度图。

图2a-图2b是本发明一典型实施例中PSII在6mW、670nm激光二极管照射下的光电流响应结果示意图。

具体实施方式