(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211072502.6 (22)申请日 2022.09.02 (71)申请人 北京化工大 学 地址 100029 北京市朝阳区北三环东路15 号北京化工大 学 (72)发明人 吕永琴　高爽　 (74)专利代理 机构 北京太兆天元知识产权代理 有限责任公司 1 1108 专利代理师 王宇 (51)Int.Cl. C12N 1/38(2006.01) C12N 1/20(2006.01) C12N 1/02(2006.01) G01N 33/569(2006.01) C08F 220/54(2006.01)C08F 226/06(2006.01) C08F 220/06(2006.01) C08F 230/06(2006.01) C08F 220/60(2006.01) (54)发明名称 一种可选择性识别微生物的人工受体及应 用 (57)摘要 本发明公开了一种可选择性识别微生物的 人工受体及应用。 本发明利用高通量筛选法简单 快速地设计筛选对不同微生物具有高亲和力和 选择性的人工受体， 并研究其在微生物选择性磁 性分离、 光热杀菌和调控菌群效应中的应用。 本 发明得到的人工受体对目标微生物具有较高的 亲和力和优异的选择性， 亲和力常数达2.90 × 10‑12M， 可以代替天然受体， 实现微生物的富集和 检测。 本发明的人工受体是由化学方法制备的， 具有较高的稳定性、 较长的使用寿命和较强的抗 恶劣环境的能力， 克服了传统天然受体存在成本 高、 制备效率低、 筛选周期长、 易变性难保存等缺 点， 并且本发明制备的人工受体还可重复使用。 权利要求书2页 说明书13页 附图6页 CN 115521893 A 2022.12.27 CN 115521893 A 1.一种可选择性识别微生物的人工受体的制备方法， 其特征在于， 所述制备方法的具 体步骤为： (1)将N‑叔丁基丙烯酰胺或N ‑苯基丙烯酰胺溶在乙醇中， 将N ‑异丙基丙烯酰胺、 功能单 体、 交联剂和引发剂溶在水中， 以上反应物以不同比例混合， 加入检测池中， 超声通氮气5 ‑ 10min脱除混合液中的氧气后， 在检测池底原 位聚合反应得到聚合物薄层； 反应后用水清洗 聚合物薄层3 ‑5次， 除去未反应的单体； (2)向检测池中加入微生物细胞表面抗原孵育， 抗原被吸附在检测池底部的聚合物薄 层上； 通过检测聚合物薄层吸 附的抗原量或检测上清液中残余的抗原量， 确定聚合物对抗 原的亲和力大小， 筛 选出对抗原亲和力高的聚合物合成配方； (3)以步骤(2)筛选出来的配方配制原料， 再加入表面活性剂和模板剂， 超声通氮气5 ‑ 10min脱除混合液中的氧气后， 搅拌聚合反应得到聚合物纳米颗粒， 洗脱模板并用透析纯 化； 再通过生物膜干涉技术测定聚合物纳米颗粒和抗原的亲和力常数KD值， 筛选出对微生 物细胞具有高亲和力和选择性的聚合物纳米颗粒， 即为 最终构建的人工受体。 2.根据权利要求1所述的制备方法， 其特征在于， 所述的功能单体选自(3 ‑丙烯酰胺基 丙基)三甲基氯化铵、 N ‑(3‑氨基丙基)甲基丙烯酰胺盐酸盐、 1 ‑乙烯基咪唑、 N ‑[(3‑(二甲氨 基)丙基]甲基丙烯酰胺、 N ‑(2‑氨基乙基)丙烯酰胺、 丙烯酰胺、 丙烯酸、 甲基丙烯酸2 ‑羟乙 酯、 衣康酸、 乙烯基磺酸钠、 甲基丙烯酸、 4 ‑乙烯基苯硼酸、 乙烯基苯酚中的一种或几种； 所 述的交联剂为N,N' ‑亚甲基双丙烯 酰胺、 N,N' ‑乙烯基双 丙烯酰胺和乙二醇二甲基丙烯 酸酯 中的一种或几种； 所述的引发剂为过硫酸铵、 偶氮二异丁 腈或四甲基乙二胺。 3.根据权利要求1所述的制备方法， 其特征在于， 步骤(1)所述的聚合反应在密封或氮 气氛围下进行， 聚合反应的温度为25℃ ‑80℃， 聚合反应的时间为2 ‑72h。 4.根据权利要求1所述的制备方法， 其特征在于， 所述的微生物细胞表面抗原为微生物 细胞表面的脂多糖、 肽聚糖。 5.根据权利要求1所述的制备方法， 其特征在于， 所述的模板剂为微生物细胞表面抗原 或微生物细胞表面 抗原表面修饰的二氧化硅微球、 四氧化 三铁磁球或玻璃珠微球。 6.根据权利要求1所述的制备方法， 其特征在于， 步骤(3)所述的洗脱模板的方法为： 通 过升高温度到50 ‑90℃、 降低温度到0 ‑10℃、 加入浓度为1 ‑5M的NaCl水溶液搅拌反应30min、 加入同体积的甲醇和乙酸混合液搅拌30min、 或者加入同体积的体积浓度为30％的乙腈水 溶液搅拌30min洗脱模板剂。 7.根据权利要求1所述的制备方法， 其特征在于， 所述步骤(3)的聚合反应在密封或氮 气氛围下进行， 聚合反应温度为25℃ ‑80℃， 聚合反应时间为2 ‑72h。 8.一种调控微生物菌群效应的方法， 其特征在于， 所述方法的具体操作为： 将0.3 ‑ 4.8mg/mL的可选择性识别微生物的人工受体 分散液按体积比1: 0.5‑8加入到对应的微生物 中。 9.一种可选择性识别分离微生物细胞的磁性人工受体的制备方法， 其特征在于， 所述 方法的具体操作为： 权利要求 1制备可选择性识别微生物的人工受体的步骤(3)中的反应液 中还加入磁性纳米颗粒， 最终合成包裹磁性纳米颗粒 的复合物颗粒， 即为可选择性识别 分 离微生物细胞的磁性人工受体。 10.一种光热抑菌剂的制备方法， 其特征在于， 所述方法的具体操作为： 权利要求1制备权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115521893 A 2可选择性识别微生物的人工受体的步骤(3)中的反应液中还加入纳米金， 最终合成包裹纳 米金的复合物颗粒， 即为 光热抑菌剂。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115521893 A 3