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S层蛋白(S-layer protein，SLP)具有自组装（Self-assembling）特性，可自发在固体或者其他表面自发形成高度有序和致密的纳米蛋白层。利用分子生物学技术将S-layerprotein分别和Protein A及Protein G功能片段的融合，形成的融合蛋白SLP-ZZ和SLP-ZZGG。而且这些蛋白能自组装包被在磁珠表面，形成的纳米蛋白层的ProteinA和Protein G末端向外分布可结合抗体的FC片段，这样结合在磁珠上面的抗体活性识别位点具有了方向性，均朝外分布，提高了抗体利用率。纳米表面修饰后的磁珠，表面抗体密度高，活力高，所有抗体均都能与磁珠结合，通用性强，能用于干细胞分离，可解决细胞治疗中的分离难题，有助于新细胞疗法的成熟和标准化。研究目的：本项目先表达SLP融合蛋白分子，然后使其在磁珠载体表面自组装形成纳米蛋白层，然后鉴定其结合抗体的能力，最后用该纳米抗体磁珠用于干细胞分选。目标就是建立高效、简易的自组装纳米免疫磁珠生产和应用技术；并与干细胞应用研究结合，提供干细胞的分离方案。研究方法：首先在大肠杆菌中大量表达SLP融合蛋白，然后利用凝胶过滤分离纯化目的蛋白，检测目的蛋白的分子量和纯度。测试SLP融合蛋白自组装的特性及对细胞的毒性，验证SLP融合蛋白是否具有细胞生物学应用价值。通过SLP融合蛋白与磁珠的亲和性和磁珠对细胞的毒性筛选合适的磁珠载体，确定具体的磁珠大小和表面化学修饰。SLP融合蛋白包被选中的磁珠从而制备出SLP免疫磁珠，检测其结合IgG及其他不同类型抗体的能力。最后使用该免疫磁珠分离出小鼠骨髓间充质干细胞并进行相关测试，分析了免疫磁珠结和CD34抗体后分选细胞的效率。结果：本项目重组表达获得的SLP融合蛋白经次凝胶过滤纯化后，纯度可达到85%以上，可以自发在塑料表面和磁珠的表面形成纳米分子层。经过SLP融合蛋白包被的磁珠在同样粒径和相似的化学表面下，结合IgG的能力是未包被SLP蛋白磁珠的2倍。磁珠上SLP融合蛋白SLP-ZZ和SLP-ZZGG能结合多种抗体，两种蛋白中SLP-ZZGG对蛋白的结合率更高，结合能力更强。SLP融合蛋白对细没有明显影响，完全适用于细胞生物学研究。筛选后的磁珠与细胞具有良好的相容性，最后本项目获得的SLP免疫磁珠，可以适用于正筛选和负筛选两种细胞分选的方式。其中正筛选的实验证明，经过了磁珠筛选可以将目的细胞的比例从44.39%提高到83.47%。利用CD34检测的富集效率可以从38.67%提高到56.61%；而利用CD34进行负筛选检测，样品中含量从38.67%下降到了0.3%，负筛选的效果也非常的优异。