Page 79 - 《精细化工》2021年第6期

第 38 卷第 6 期 精 细 化 工 Vol.38, No.6
202 1 年 6 月 FINE CHEMICALS June 2021

功能材料
等离子体引发 PS 微孔板接枝 SMCC 及蛋白吸附性能

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郑 磊，王华山 ，欧阳宇飞
（天津科技大学 化工与材料学院，天津 300457）

摘要：用丙烯酰胺等离子体引发活化聚苯乙烯（PS）微孔板，接枝 4-(N-马来酰亚胺基甲基)环己烷-1-羧酸琥珀
酰亚胺酯（SMCC）偶联剂，制备了易于固定蛋白的 PS-g-SMCC 微孔板。利用 FTIR、EDS、XPS、SEM、接触
角测试仪和酶标仪对其表面组成、结构、形貌及蛋白吸附性能进行了表征与测定。结果表明，PS 微孔板表面成
功接枝了丙烯酰胺与 SMCC；当等离子体处理功率为 500 W、处理时间为 300 s 时，制得的 PS-g-SMCC 微孔板
表面达到超亲水；当 SMCC 质量浓度为 5 g/L 时，PS-g-SMCC 微孔板对牛血清蛋白（BSA）的吸附量最大，为
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903.08 ng/cm ，与未处理的 PS 微孔板相比，吸附量提高了 2.93 倍，有效提高了 PS 微孔板酶联免疫技术检测的
灵敏性。
关键词：等离子体；微孔板；SMCC；表面接枝；蛋白吸附；功能材料
中图分类号：TQ325.2 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2021) 06-1141-06

Preparation of plasma-initiated SMCC grafted polystyrene
microplate and its adsorption properties for protein

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ZHENG Lei, WANG Huashan , OUYANG Yufei
（College of Material Science and Chemical Engineering, Tianjin University of Science & Technology, Tianjin 300457, China）

Abstract: Polystyrene (PS) microplate was activated by acrylamide plasma-initiated and then grafted with
succinimidyl 4-(N-maleimidomethyl)cyclohexane-1-carboxylate (SMCC) to prepare PS-g-SMCC microplate
which is easy to immobilize proteins. The surface composition, structure, morphology and protein
adsorption properties were characterized by FTIR, EDS, XPS, SEM, contact angle tester and enzyme
standard instrument. The results showed that acrylamide and SMCC were successfully grafted on the
surface of PS microplate. When the plasma processing power was 500 W and the processing time was 300 s,
the grafting effect of acrylamide was the best, and the surface of the microplate exhibited excellent
super-hydrophilic ability. When the mass concentration of SMCC was 5 g/L, the maximum adsorption
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capacity of the prepared PS-g-SMCC microplate to bovine serum protein was 903.08 ng/cm , which was an
improvement of 2.93-fold compared with that of PS microplate. PS-g-SMCC microplate effectively
improved the sensitivity of PS microplate in enzyme-linked immunoassay.
Key words: plasma; microplate; SMCC; surface grafting; protein adsorption; functional materials

在体外诊断技术中，酶联免疫技术（ELISA） 检测应用中也存在一些不足。例如：PS 微孔板表面
操作简便、快捷灵敏、结果准确且价格低廉，是众 疏水，与蛋白质之间的结合依赖于疏水相互作用的非
[1]
多医疗机构及科研院所最为重要的检测手段之一 。 特异性物理吸附，这种吸附所固定的蛋白易脱落，
目前，市场上的酶联免疫试剂盒种类繁多，如用于传 吸附效果不均匀，试剂盒长时间储存容易失效；另
[2]
染性疾病、肿瘤和药物检测等 。这些试剂盒的主要 外，未经改性的 PS 微孔板生物相容性较差，难以通
基材为聚苯乙烯（PS），原因是 PS 透明度高、无毒、 过表面修饰来满足目前酶联生化检测或细胞培养中
[5]
成本低且易于加工。PS 微孔板已成为临床诊断检测实 特异性吸附的要求 。因此，需要在附着生物活性化合
验的坚实支撑 [3-4] ，尽管 PS 微孔板的优点很多，但在 物前对 PS 微孔板进行表面功能化，提高其吸附性能。

收稿日期：2020-11-11; 定用日期：2021-02-01; DOI: 10.13550/j.jxhg.20201050
基金项目：国家科技支撑计划项目（2015BAK45B01）
作者简介：郑 磊（1995—），女，硕士生，E-mail：zhenglei1001@163.com。联系人：王华山（1971—），男，副教授，E-mail：whs@tust.edu.cn。