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基于石英晶体微天平(Quartz Crystal Microbalance,QCM)技术的生物传感器能够实时、无标记检测生物分子间的相互作用,获取相互作用的亲合性和动力学数据等丰富信息,为研究生物分子相互作用过程,破译相互作用机理等提供了一种强有力的手段,已广泛应用于分子生物学、药物研发、疾病诊断、环境监测和食品安全等多个领域中,并显示出广阔的应用前景。本研究分别制备了基于QCM生物传感器技术的二维、三维组氨酸标签(His tag)蛋白芯片,用于定向、可逆固定组氨酸标签蛋白及蛋白-蛋白相互作用的研究,和悬浮细胞芯片,用于肿瘤细胞表面糖基化及其与凝集素的相互作用动力学的研究,对基于QCM生物传感器技术的生物分子相互作用研究具有重要意义。1)本研究分别制备了二维和三维组氨酸标签(His tag)蛋白芯片用于定向、可逆固定组氨酸标签蛋白,并用于蛋白-蛋白相互作用的研究。利用所制备二维和三维组氨酸标签蛋白芯片,本研究对组氨酸标签俘获法和氨基耦合法所固定蛋白的生物活性,及二维和三维组氨酸标签蛋白芯片的特性(如固定量、所固定蛋白的活性和特异性等)进行了对比,为生物分子相互作用测试中基质表面的选择和生物分子固定方法的优化提供了重要的参考依据。本研究通过改变再生条件可控地使组氨酸标签蛋白芯片表面选择性再生,即在同一块芯片上可选择性地将作用蛋白移去而保留组氨酸标签蛋白以继续进行相互作用研究,或者将作用蛋白和组氨酸标签蛋白全部移去以固定另外一个组氨酸标签蛋白研究其相互作用,使基于组氨酸标签俘获法固定蛋白的相互作用测试更加经济和高效。另外,我们利用所制备的组氨酸标签蛋白芯片对所固定组氨酸标签蛋白与其作用蛋白的相互作用动力学进行了研究,获得了相互作用过程更详细的数据信息,如结合速率常数、解离速率常数及亲和常数等。2)本研究将伴刀豆凝集素(Con A)共价修饰到QCM芯片表面,通过悬浮细胞表面的糖和芯片表面ConA的特异性相互作用将悬浮细胞固定到芯片表面,制备QCM悬浮细胞生物芯片,并对两种悬浮肿瘤细胞(人急性淋巴白血病细胞Jurkat和人急性髓细胞白血病细胞K562)表面糖基化情况及其与凝集素相互作用的动力学进行了研究。本研究所制备的QCM悬浮细胞生物芯片可实时、无标记检测肿瘤细胞表面的糖与蛋白的相互作用并进行相互作用的动力学研究,为细胞表面糖基化研究提供了一个方便简洁、快速高效的新方法,为深刻理解和研究细胞表面的分子识别过程及药物开发和疾病诊断提供了一种新手段。