本發(fā)明屬于膜分離，具體涉及一種具有精準識別與高效篩分的仿生膜的制備方法。

背景技術(shù)：

1、隨著經(jīng)濟快速發(fā)展、能源與環(huán)境之間矛盾的日益突出，高純元素成為高科技產(chǎn)業(yè)、國防和清潔能源中不可或缺的存在，在各個行業(yè)都具有戰(zhàn)略重要性。與當前所發(fā)展的混合體系中單一離子分離純化的技術(shù)相比，膜分離技術(shù)以其無相變，無添加劑，低能耗，低運行成本，綠色環(huán)保等優(yōu)勢作為一種新興的分離技術(shù)脫穎而出。膜分離是一種廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域的技術(shù)，包括水處理、氣體分離、制藥、食品加工等。而膜材料在分離過程中的效率和有效性發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。氧化石墨烯(go)因其獨特的性能而成為一種有前景的膜制備材料。然而，由于go膜間距不確定且缺乏選擇性位點，對混合體系下特定離子的高選擇性分離存在挑戰(zhàn)，因此迫切需要開發(fā)一系列對特定離子具有特異性識別位點的高選擇性膜材料。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，通過在仿生復(fù)合膜層間構(gòu)筑特定離子識別位點，實現(xiàn)對稀土礦中sc3+的分離提取(lanm)及海水中uo22+的分離。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

3、一種具有精準識別與高效篩分的仿生膜的制備方法，包括特定蛋白的誘導(dǎo)表達及仿生膜的制備，其特征在于包括如下步驟：

4、s1.在質(zhì)粒中設(shè)計添加對目標離子具有識別功能的特定蛋白的基因序列，并將該質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌中使其成功表達；

5、所述特定蛋白為特異性鈾酰結(jié)合蛋白sup和鑭蛋白lanm；

6、s2.挑取導(dǎo)入特定序列質(zhì)粒的大腸桿菌的單菌落于10ml?lb培養(yǎng)基中，37℃250rpm條件下震蕩8-10h；

7、s3.轉(zhuǎn)接1％過夜菌于1000ml?lb培養(yǎng)基中，37℃250rpm篩選3h，然后加入1mmiptg/l-阿拉伯糖誘導(dǎo)4h；

8、s4.收集菌液：在4℃250rpm條件下離心15min收集沉淀，并洗三次，測量其od600數(shù)值，保存于4℃條件下；

9、s5.將氧化石墨烯懸浮液與一定od600的混合菌液或破碎后特定蛋白所在的細胞膜共同分散于終體積為15ml的混合溶液中，常溫超聲20min；

10、s6.將上述分散均勻的混合溶液抽濾于聚醚砜基底上，溶液抽干后備用。

11、所述步驟s1中的大腸桿菌為bl21。

12、所述步驟s1中通過基因工程技術(shù)將帶有特定序列的質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌中，隨后通過誘導(dǎo)表達在細胞膜表面獲得特定蛋白。

13、所述培養(yǎng)基為添加1mm硫酸卡那霉素kan或氨芐西林amp抗性的液體培養(yǎng)基。

14、所述特定蛋白sup和lanm對uo22+和ln3+具有特異性識別能力。

15、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

16、本發(fā)明在特異性蛋白篩分及膜制備過程中，不需要高溫，強酸等極端條件，制備方式較為溫和；該方法在材料合成過程中，所需各藥品成本較低，較為經(jīng)濟；該方法真空抽濾制備成膜后其液體為純水，不會對環(huán)境產(chǎn)生不良影響，綠色環(huán)保。綜上所述，本發(fā)明所涉及的復(fù)合膜具有大規(guī)模應(yīng)用的潛力。

技術(shù)特征：

1.一種具有精準識別與高效篩分的仿生膜的制備方法，包括特定蛋白的誘導(dǎo)表達及仿生膜的制備，其特征在于包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有精準識別與高效篩分的仿生膜的制備方法，其特征在于：所述步驟s1中的大腸桿菌為bl21。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種具有精準識別與高效篩分的仿生膜的制備方法，其特征在于：所述步驟s1中通過基因工程技術(shù)將帶有特定序列的質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌中，隨后通過誘導(dǎo)表達在細胞膜表面獲得特定蛋白。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種具有精準識別與高效篩分的仿生膜的制備方法，其特征在于：所述培養(yǎng)基為添加1mm硫酸卡那霉素kan或氨芐西林amp抗性的液體培養(yǎng)基。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種具有精準識別與高效篩分的仿生膜的制備方法，其特征在于：所述特定蛋白sup和lanm對uo22+和ln3+具有特異性識別能力。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種具有精準識別與高效篩分的仿生膜的制備方法，是屬于膜分離技術(shù)領(lǐng)域，包括如下步驟：S1.在質(zhì)粒中設(shè)計添加對目標離子具有識別功能的特定蛋白的基因序列，并將該質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌中使其成功表達；S2.挑取導(dǎo)入特定序列質(zhì)粒的大腸桿菌的單菌落于10mL?LB培養(yǎng)基中；S3.轉(zhuǎn)接1％過夜菌于1000mL?LB培養(yǎng)基中加入1mM?IPTG/L?阿拉伯糖誘導(dǎo)；S4.收集菌液；S5.將氧化石墨烯懸浮液與混合菌液或破碎后特定蛋白所在的細胞膜共同分散于終體積為15mL的混合溶液中；S6.將溶液抽干后備用。其有益效果在于：不需要高溫，強酸等極端條件，合成過程中藥品成本較低，較為經(jīng)濟；該方法真空抽濾制備成膜后其液體為純水，不會對環(huán)境產(chǎn)生不良影響，綠色環(huán)保。

技術(shù)研發(fā)人員：李湛,田龍龍,呂紫霄,梁晶,陳熙萌
受保護的技術(shù)使用者：蘭州大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/8/20