聚乙二醇(PEG)4000带电荷吗?PEG介导的原生质体转化是什么原理?
PEG诱导细胞融合的机理尚不十分清楚。
推测PEG带有大量的负电荷,和原生质体表面的负电荷在钙离子的连接下,形成静电键,降低细胞表面的极性,促使之间粘着和结合,在高pH、高钙离子的作用下,钙离子和结合在质膜上的PEG被洗脱,导致电荷平衡失调并重新分配,使两种原生质体形成具有共同质膜的融合体。
具体操作过程如下:取等量、密度相近的两种不同原生质体悬浮液,在玻璃容器内混合均匀,取150μL左右的原生质体悬浮液滴在盖玻片上,缓慢加入450μL左右的PEG溶液,放在2030摄氏度条件保温培养0.51h,然后用原生质体培养介质将原生质体漂洗几遍以除去PEG,再将原生质体样品重新悬浮在培养介质中。
聚乙二醇法(PEG)为我国学者高国楠首创,是最成功的原生质体融合技术。PEG作为一种高分子化合物,由于PEG分子中醚键的存在使其分子末端带有微弱负电荷,能与水、蛋白质、糖等极性物质的正极形成氢键。当PEG分子足够长时,可作为邻近原生质表面之间的分子桥而使之粘连。PEG也能连接Casuperscript2+superscript等阳离子,Casuperscript2+superscript可在一些负极化基团和PEG之间形成桥,因而促进粘连。
在洗涤过程中,连接在原生质体膜上的PEG分子可被洗脱,这样将引起电荷的紊乱和再分布或使膜表面局部脱水,或改变构型使原生质类脂“液态”化而引起融合。PEG法已经广泛地用于原生质体融合,因为它能得到较高的异核体产率,对大多数细胞的毒性都很低,利于形成双核异核体。
PEG促融合是非特异的,因此对种间融合、基因间融合都是有用的。PEG法的缺点是对原生质体有一定毒害,而且融合率一般较低,不超过1%。
1、相对分子质量低的聚乙二醇(Mr<2000)适于用作润湿剂和稠度调节剂,用于膏霜、乳液、牙膏和剃须膏等,也适用于不清洗的护发制品,赋予头发有丝状光泽。
2、相对分子质量高的聚乙二醇(Mr>2000)适用于唇膏、除臭棒、香皂、剃须皂、粉底和美容化妆品等。
3、在清洗剂中,聚乙二醇也用作悬浮剂和增稠剂。
4、在制药工业上,用作油膏、乳剂、软膏、洗剂和栓剂的基质。
5、聚乙二醇广泛用于多种药物制剂,如注射剂、局部用制剂、眼用制剂、口服和直肠用制剂。
6、固体级别的聚乙二醇可以加入液体聚乙二醇调整黏度,用于局部用软膏;聚乙二醇混合物可用作栓剂基质;聚乙二醇的水溶液可作为助悬剂或用于调整其他混悬介质的黏稠度;聚乙二醇和其他乳化剂合用,增加乳剂稳定性。
7、聚乙二醇还用作薄膜包衣剂、片剂润滑剂、控释材料等。
扩展资料:
由于链长的影响,不同分子量的聚乙二醇往往有不同的物理性质(如黏度)及不同的应用,但大部分的聚乙二醇化学性质是相似的。低分子量的聚乙二醇通常指较纯的寡聚体,较具单分散性;高纯度的聚乙二醇具有结晶性,因此可用X-光决定其晶体结构。由于纯化和分离寡聚体聚乙二醇较为困难,因此价格通常是多分散聚乙二醇的10-1000倍。
相对分子质量在700-900之间者为半固体。相对分子质量1000及以上者为浅白色蜡状固体或絮片状石蜡或流动性粉末。混溶于水,溶于许多有机溶剂,如醇、酮、氯仿、甘油酯和芳香烃等,不溶于乙醚和正己烷。
它与疏水性分子结合后的产物可用作非离子表面活性剂。随着分子量的提高,其水溶性、蒸汽压、吸水性和有机溶剂的溶解度等相应下降,而凝固点、相对密度、闪点和黏度则相应提高。对热稳定,与许多化学品不起作用,不水解。
参考资料来源:百度百科 聚乙二醇
在洗涤过程中,连接在原生质体膜上的PEG分子可被洗脱,这样将引起电荷的紊乱和再分布或使膜表面局部脱水,或改变构型使原生质类脂“液态”化而引起融合。PEG法已经广泛地用于原生质体融合,因为它能得到较高的异核体产率,对大多数细胞的毒性都很低,利于形成双核异核体。
PEG促融合是非特异的,因此对种间融合、基因间融合都是有用的。PEG法的缺点是对原生质体有一定毒害,而且融合率一般较低,不超过1%。
具体操作过程如下:取等量、密度相近的两种不同原生质体悬浮液,在玻璃容器内混合均匀,取150μL左右的原生质体悬浮液滴在盖玻片上,缓慢加入450μL左右的PEG溶液,放在2030摄氏度条件保温培养0.51h,然后用原生质体培养介质将原生质体漂洗几遍以除去PEG,再将原生质体样品重新悬浮在培养介质中。
聚乙二醇法(PEG)为我国学者高国楠首创,是最成功的原生质体融合技术。PEG作为一种高分子化合物,由于PEG分子中醚键的存在使其分子末端带有微弱负电荷,能与水、蛋白质、糖等极性物质的正极形成氢键。当PEG分子足够长时,可作为邻近原生质表面之间的分子桥而使之粘连。PEG也能连接Casuperscript2+superscript等阳离子,Casuperscript2+superscript可在一些负极化基团和PEG之间形成桥,因而促进粘连。
在洗涤过程中,连接在原生质体膜上的PEG分子可被洗脱,这样将引起电荷的紊乱和再分布或使膜表面局部脱水,或改变构型使原生质类脂“液态”化而引起融合。PEG法已经广泛地用于原生质体融合,因为它能得到较高的异核体产率,对大多数细胞的毒性都很低,利于形成双核异核体。
PEG促融合是非特异的,因此对种间融合、基因间融合都是有用的。PEG法的缺点是对原生质体有一定毒害,而且融合率一般较低,不超过1%。
具体操作过程如下:取等量、密度相近的两种不同原生质体悬浮液,在玻璃容器内混合均匀,取150μL左右的原生质体悬浮液滴在盖玻片上,缓慢加入450μL左右的PEG溶液,放在2030摄氏度条件保温培养0.51h,然后用原生质体培养介质将原生质体漂洗几遍以除去PEG,再将原生质体样品重新悬浮在培养介质中。
含有聚乙二醇结构的亲水性材料
表面上,血小板的粘附量都比较少.这可能是由于
容易被水介质润湿而具有较小的表面能.因此,有
理由认为,低表面能材料具有较好的抗血栓性.
生物相容性又可分为组织相容性和血液相容性
两种.组织相容性是指材料与人体组织,如骨骼,
牙齿,内部器官,肌肉,肌腱,皮肤等的相互适应
性,而血液相容性则是指材料与血液接触是不是会
引起凝血,溶血等不良反应.
高分子材料植入人体后,对组织反应的影响因
素包括材料本身的结构和性质(如微相结构,亲水
性,疏水性,电荷等),材料中可渗出的化学成分
(如残留单体,杂质,低聚物,添加剂等),降解
或代谢产物等.此外,植入材料的几何形状也可能
引起组织反应.
聚醚类材料在日常生活和化学研究中普遍存在,值得注意的是,相似结构的聚醚溶解性差异极大。例如,聚乙二醇(PEG,[–CH2–CH2–O–]n)的水溶性极好,当n ≤ 600时,PEG在水中无限可溶,可广泛应用于化妆品行业。然而,与PEG结构类似的聚甲醛(POM,[–CH2–O–]n)是一种完全不溶于水的塑料。那么问题来了,根据教科书里的经典理论,聚合物重复单元内烃基部分的增加(即其C/O比例的提高),将不利于在水中溶解。
显然,这与PEG,POM的水溶性实验结果背道而驰!早在1969年,Blandamer等人指出PEG的优异水溶性来自于溶剂化后产生的氢键网络与周围水分子的氢键网络匹配度良好。但迄今为止,对于相似结构的聚醚(如PEG和POM)之间的水溶性差异的机理解释尚未提出,也成为该领域的一个未解之谜。
基于此背景,近日,荷兰阿姆斯特丹大学的Sander Woutersen教授联合德国马普高分子研究所的Mischa Bonn教授在国际著名刊物《Nature Communications》上发表了名为“On the origin of the extremely different solubilities of polyethers in water”的论文。研究者结合时间分辨振动光谱,介电松弛谱和从头计算分子动力学模拟等手段,提出影响PEG和POM水溶性差异的根本原因在于氧原子的诱导效应,即对水分子的锚定作用。在PEG链中,氧原子的吸电子诱导效应可充分作用于两侧的碳原子上,氧原子附近将具有较高的电子云密度,更强的极性,则与水分子作用力更强,容易溶胀,进一步溶解。然而对于POM,每个氧原子需要与间隔的氧原子“共享”相邻碳原子的电子,因此其周围电子云密度大大下降,不利于其在水中溶解。
研究者根据之前模拟得到的电荷分布情况,进一步引入水分子,模拟其分子动力学,结果如图2所示,显然,一段时间后,PEG3能与水分子产生相互作用,溶胀后进一步溶解,而POM3更倾向于结构间相互聚集,水分子不易插入。但研究者将POM3中的氧原子电荷参数用PEG3中的参数带入修正后,得到POM3*,令人惊讶的是,模拟后最终POM3*结构中插入了许多水分子,理论上具备较好的水溶性。该结果确认了POM与PEG的水溶性差异的根源在于氧原子的电荷分布,即其诱导效应的强弱。
键合: 相邻的两个或多个原子间的强烈相互作用
原子以“键”的方式联在一起形成分子.所有的键合都与原子中最外层内的电子运动有关. 原子可使电子以不同的方式键合.有时原子会带有相同的电荷,每一个原子释放出一个电子来形成这种“键”,这种“键”称为共价键。另一种键则是由正负离子间的的静电引力形成的,被称为离子键。在金属中,电子绕着所有的原子运动,这成为金属键。不同的原子以各种不同的键合方式结合在一起组成无以计数的物质。
非共价键的键合类型是可逆的结合形式,其键合的形式有:范德华力、氢键、疏水键、静电引力、电荷转移复合物、偶极相互作用力等。
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