多糖类物质具有广泛的生物活性,与细胞膜上的多糖受体蛋白结合是其发挥生理功能的关键,因此多糖受体的研究对阐明多糖的生物活性及分子机制都有着非常重要的意义,细胞膜上多糖受体的研究已成为研究热点。目前多糖受体的研究方法大多是通过已知的受体种类进行多糖药物受体的筛选,但是对于一些多糖类药物在细胞膜上未知的受体蛋白的研究,缺乏有效的识别与分离方法。虽然多糖的多羟基的苯环结构连接方式复杂多样,但是可用于识别或化学标记的基团很少,紫外也不具备特征吸收,因此对多糖以及蛋白多糖的研究存在着一定的困难,也导致多糖的研究远远落后于蛋白质研究。氧化铁纳米颗粒在许多生物医学领域都表现出了良好的应用前景,特别是磁铁矿Fe3O4由于其良好的生物相容性、化学稳定性、无害性、高饱和磁化值和廉价等优点,成功的应用在生物分离中。与传统的亲和柱色谱法相比,磁分离法在生物特异性,富集回收率,操作简单以及成本等方面具有优势。目前关于使用表面多糖功能化的Fe3O4磁性纳米探针对细胞膜上蛋白的分离报道很少,在不影响多糖活性的前提下,将磁性纳米粒子与多糖类生物分子偶联的条件需要进一步的摸索。本文通过在磁性纳米粒子表面修饰多糖,构建多糖磁性纳米探针,进行了配体-受体结合并磁分离多糖受体的方法学研究。本文研究内容如下:1.以Fe3O4 MNPs作为磁分离器,通过在Fe3O4 MNPs表面形成SiO2核壳包覆结构后进行表面氨基、羧基化处理,合成了Fe3O4@SiO2-NH2、Fe3O4@SiO2-COOH两种磁性纳米粒子。通过激光粒度仪及Zeta电位分析仪、X光晶体衍射、红外光谱和磁性性能检测等测试手段分析磁性纳米粒子的结构和性能,结果表明两种磁性纳米粒子成功合成,具有良好的水溶性、高稳定性和超顺磁性。2.采用还原胺化反应尝试将Fe3O4@SiO2-NH2 MNPs与β-D-葡聚糖（β-D-Glucan）偶联,合成了功能化的Fe3O4@SiO2-NH2-β-D-Glucan多糖磁性纳米探针,利用红外光谱和激光粒度仪及Zeta电位分析仪测试手段表明Fe3O4@SiO2-NH2-β-D-Glucan磁性多糖纳米探针成功合成。3.设计利用松杉灵芝蛋白多糖SBT中含有10-20%蛋白的条件,采用EDC/NHS联用法,分别将Fe3O4@SiO2-NH2和Fe3O4@SiO2-COOH MNPs与松杉灵芝蛋白多糖SBT偶联,尝试合成功能化修饰的Fe3O4@SiO2-NH2-SBT和Fe3O4@SiO2-COOH-SBT蛋白多糖磁性纳米探针。实验结果显示:成功实现了Fe3O4@SiO2-NH2-SBT多糖磁性纳米探针的构建但是Fe3O4@SiO2-COOH-SBT的红外共谱分析未见新键形成。为了进一步分析Fe3O4@SiO2-COOH-SBT构建失败的原因,选择牛血清蛋白（BSA）与Fe3O4@SiO2-COOH MNPs偶联,通过红外光谱表征和SDS-PAGE凝胶电泳结果表明成功构建Fe3O4@SiO2-COOH-BSA MNPs。据以上分析推测,蛋白多糖SBT虽然含有蛋白质,可能由于多糖与蛋白的连接方式或蛋白的含量较低等因素,未能实现SBT与Fe3O4@SiO2-COOH的偶联。4.比较探究多糖磁性纳米探针分离多糖受体蛋白的方法。设计采用了两种方法磁性分离多糖受体蛋白。在体识别与分离:探针与细胞共孵育,首先实现多糖磁性纳米探针与细胞膜上受体相互识别,再收集、破碎细胞,在外部磁场作用下,磁性分离多糖受体蛋白。离体识别与分离:先提取细胞总蛋白,在4℃条件下将磁性多糖纳米探针放入总蛋白中进行混合,在外部磁场作用下,磁性分离多糖受体蛋白。通过SDS-PAGE凝胶电泳或Western Blot实验进行受体蛋白的表征。实验结果表明:上述两种方法均可以富集回收受体蛋白。利用Fe3O4@SiO2-NH2-β-D-Glucan探针分离受体的实验中发现,在体识别与分离可以获得更多的受体蛋白。利用Fe3O4@SiO2-NH2-SBT探针分离受体的实验中发现,离体识别与分离获得更多的受体蛋白。由此说明对于不同的受体,分离的方法不尽相同,需要筛选。构建多糖磁性纳米探针分离多糖受体蛋白,是一种新型的研究多糖受体的方法,很多细节还需要进一步筛选研究。本实验多糖磁性纳米探针构建的成功,也将为多糖在生物医药领域的应用提供了新的手段。