[发明专利]一种基于共价有机框架材料胶囊的大空间生物反应器的制备

权利要求书

1.一种具有胶囊结构的生物反应器的制备方法，其特征在于，通过牺牲模板三步法进行制备：1)利用金属-有机框架材料原位包裹固定生物分子；2)在金属-有机框架材料表层生长共价-有机框架材料外壁；3)金属-有机框架材料作为牺牲模板被溶解。

2.根据权利要求1所述的生物反应器的制备方法，其特征在于，所述共价-有机框架材料为COF-1或COF-2。

3.根据权利要求1所述的生物反应器的制备方法，其特征在于，所述生物分子为蛋白质、核酸、糖、细菌或细胞。

4.根据权利要求3所述的生物反应器的制备方法，其特征在于，所述蛋白质为牛血清蛋白(BSA)、过氧化氢酶(CAT)、葡萄糖氧化酶(GOx)、辣根过氧化物酶(HRP)中的任意一种或几种的结合；所述核酸为核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)中的任意一种或几种的结合；所述糖为葡萄糖、麦芽糖、淀粉中的任意一种或几种的结合；所述细菌为大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、酿酒酵母中的任意一种或几种的结合；所述细胞为宫颈癌细胞(Hela)，小鼠胚胎成纤维细胞(3T3)中的任意一种或几种的结合。

5.根据权利要求1所述的生物反应器的制备方法，其特征在于，所述金属-有机框架材料为ZIF-90，ZPF-2或ZIF-8。

6.根据权利要求1所述的生物反应器的制备方法，其特征在于，所述牺牲模板在室温下进行溶解。

7.根据权利要求1所述的生物反应器的制备方法，其特征在于，进一步的，通过改变加入MOFs和COFs单体的比例，得到不同厚度的生物反应器。

8.根据权利要求1所述的生物反应器的制备方法，其特征在于，进一步的，通过优化MOFs材料的合成条件，最终得到不同尺寸的生物反应器。

9.根据权利要求1-8任一方法所制备的具有胶囊结构的生物反应器。

10.根据权利要求9所述的生物反应器的用途，其特征在于，所述生物反应器用于酶催化、前药设计、酶替代疗法、人工细胞器或生物微型装置的制备。