产品名称：Silane-PEG-Biotin，硅烷和生物素的修饰的PEG衍生物

Silane-PEG-Biotin（硅烷 - 聚乙二醇 - 生物素）是一种结构独特、功能复合的三单元 PEG 衍生物，其分子以聚乙二醇（PEG）为柔性连接骨架，一端共价连接硅烷（Silane）基团，另一端连接生物素（Biotin）单元，整合了 PEG 的生物相容性、硅烷的无机材料结合能力与生物素的特异性识别功能，在材料表面功能化、生物传感器构建、生物医学工程及纳米技术领域具有不可替代的应用价值，是实现无机材料 “生物功能化” 的关键桥梁。

从分子各功能单元的特性来看，聚乙二醇（PEG）作为核心连接骨架，发挥着 “性能调控” 与 “界面衔接” 的双重关键作用。PEG 分子具有高度的亲水性与生物惰性，其亲水性可显著改善无机材料表面的水润湿性 —— 多数无机材料（如玻璃、硅片、金属氧化物）表面具有疏水性或弱亲水性，易导致生物分子非特异性吸附或细胞黏附，而 PEG 的引入可在材料表面形成一层致密的水化膜，大幅提升表面亲水性，减少蛋白质、细胞的非特异性吸附，为后续生物分子的特异性结合提供洁净的界面环境；生物惰性则意味着 PEG 不会与生物体内的蛋白质、核酸、细胞等发生非特异性相互作用，可降低材料的免疫原性与细胞毒性，确保功能化后的材料在生物医学应用中的安全性 —— 例如，在植入式医用器件表面修饰 Silane-PEG-Biotin，可减少器件植入体内后引起的炎症反应与异物排斥反应。此外，PEG 的柔韧性使其能够自由伸展，作为 “间隔臂” 有效隔离硅烷与生物素单元，避免两者因空间位阻相互干扰：一方面，确保硅烷基团不受生物素影响，保持与无机材料表面的高效结合能力；另一方面，避免硅烷的存在干扰生物素与亲和素类蛋白的特异性结合，确保生物素单元的识别功能高效发挥。同时，PEG 的分子量可根据应用需求灵活选择（如 1000、2000、5000、10000 等），不同分子量的 PEG 对材料表面的功能特性具有调控作用 —— 例如，较大分子量的 PEG（如 5000 以上）可在材料表面形成更厚的水化膜，非特异性吸附抑制效果更显著；较小分子量的 PEG（如 1000-2000）则具有更好的空间灵活性，适用于对表面粗糙度较高或孔径较小的无机材料进行修饰。

硅烷（Silane）基团作为分子一端的 “无机材料结合单元”，其核心优势在于能与含羟基（-OH）的无机材料表面发生高效、稳定的化学反应，形成牢固的共价键或配位键，实现 Silane-PEG-Biotin 在无机材料表面的永久性修饰。常见的硅烷基团包括甲氧基硅烷（如三甲氧基硅烷、二甲氧基硅烷）与乙氧基硅烷（如三乙氧基硅烷），其与无机材料表面的反应机制主要分为两步：第一步是硅烷基团的水解反应，在水性或潮湿环境中，硅烷的烷氧基（-OCH₃或 - OCH₂CH₃）与水分子反应，生成活泼的硅羟基（-Si-OH），同时释放出甲醇或乙醇；第二步是缩合反应，硅羟基与无机材料表面的羟基（如玻璃表面的 Si-OH、金属氧化物表面的 M-OH，M 为金属离子）发生脱水缩合反应，形成稳定的 Si-O-Si 或 Si-O-M 共价键，将 Silane-PEG-Biotin 牢固地连接到材料表面。这种反应具有反应条件温和（通常在室温、中性至弱酸性 pH 条件下进行）、结合强度高（共价键结合，不易脱落）、适用范围广的特点，可用于修饰多种无机材料，如玻璃、硅片、石英、二氧化硅纳米颗粒、金属氧化物（如二氧化钛、三氧化二铝）、羟基磷灰石（骨修复材料）等，是无机材料表面功能化的经典方法。

生物素（Biotin）作为分子另一端的 “生物特异性识别单元”，其核心优势在于能与亲和素（Avidin）、链霉亲和素（Streptavidin）及中性亲和素（Neutravidin）发生极强的非共价相互作用，形成稳定的生物素 - 亲和素复合物。这种相互作用具有三大显著特点：一是亲和力极高，解离常数（Kd）可达 10⁻¹⁵ mol/L，是自然界中最强的非共价相互作用之一，复合物在复杂生物体系中不易解离，确保生物功能的稳定性；二是特异性极强，生物素仅与亲和素类蛋白结合，不与其他生物分子发生交叉反应，可实现生物分子的精准识别与锚定；三是反应条件温和，在生理 pH 值（4.0-9.0）与温度（0-40℃）范围内均可快速结合，且不受离子强度影响，适用性广泛。基于这一特性，生物素单元赋予了 Silane-PEG-Biotin 修饰后的无机材料强大的 “生物功能化” 能力 —— 通过生物素 - 亲和素相互作用，可将亲和素偶联的生物分子（如抗体、酶、多肽、核酸、细胞）精准固定到材料表面，使原本无生物活性的无机材料具备特异性识别、催化、检测或细胞黏附等生物功能。

在实际应用场景中，Silane-PEG-Biotin 的应用可分为材料表面生物功能化、生物传感器构建、生物医学器件修饰、纳米材料功能化四大核心领域。在材料表面生物功能化方面，其典型应用流程为：首先，对无机材料表面进行预处理（如清洗、活化），去除表面杂质，暴露更多羟基（如玻璃表面可通过等离子体处理或酸处理增加羟基含量）；其次，将预处理后的材料浸泡于 Silane-PEG-Biotin 的乙醇 / 水溶液或有机溶剂溶液中，在适宜温度（通常 25-60℃）下孵育一段时间（数小时至过夜），使硅烷基团水解并与材料表面羟基缩合，形成 Silane-PEG-Biotin 修饰层；最后，将修饰后的材料与亲和素孵育，亲和素通过与生物素的特异性结合固定到材料表面，再加入亲和素偶联的目标生物分子（如抗体），实现生物分子在材料表面的精准固定。这种方法广泛应用于制备生物功能化表面，例如，在玻璃片表面修饰 Silane-PEG-Biotin 并固定抗体，可制备出免疫检测芯片，用于生物样本中目标抗原的快速检测；在细胞培养皿表面修饰并固定细胞黏附肽，可调控细胞的黏附与增殖，用于组织工程研究。

在生物传感器构建中，Silane-PEG-Biotin 是构建高特异性、高灵敏度传感器的关键元件，尤其适用于基于无机材料的传感器（如石英晶体微天平（QCM）传感器、表面等离子体共振（SPR）传感器、光纤传感器）。以 SPR 传感器为例，其构建流程为：首先，在 SPR 芯片（通常为金膜覆盖的玻璃芯片，金膜表面可通过氧化或处理引入羟基）表面修饰 Silane-PEG-Biotin，形成生物素功能化表面；其次，将亲和素注入传感器通道，亲和素与生物素结合固定到芯片表面；最后，注入亲和素偶联的识别元件（如抗体、适配体），识别元件固定后，当含有目标分析物（如肿瘤标志物）的样本流经通道时，分析物与识别元件特异性结合，引起芯片表面折射率变化，SPR 信号随之改变，通过检测信号变化实现对分析物的定量检测。这种传感器具有检测速度快、灵敏度高、无需标记的优势，在临床诊断、环境监测中具有重要应用。

在生物医学器件修饰方面，Silane-PEG-Biotin 可用于改善植入式医用器件（如人工关节、心脏支架、眼科植入物）的生物相容性与功能特性。例如，在人工关节表面（通常为钛合金或羟基磷灰石材料）修饰 Silane-PEG-Biotin，一方面，PEG 的水化膜可减少蛋白质吸附与细菌黏附，降低感染风险；另一方面，通过生物素 - 亲和素相互作用固定骨形态发生蛋白（BMP）等生长因子，可促进骨细胞在关节表面的黏附与增殖，加速骨整合，提高人工关节的稳定性与使用寿命。在心脏支架表面修饰 Silane-PEG-Biotin 并固定抗凝血酶，可抑制支架表面血栓形成，减少支架内再狭窄的发生风险。

在纳米材料功能化方面，Silane-PEG-Biotin 可用于修饰二氧化硅纳米颗粒、量子点等无机纳米材料，赋予纳米材料新的生物功能。以二氧化硅纳米颗粒为例，其修饰流程为：将二氧化硅纳米颗粒分散于乙醇 / 水溶液中，加入 Silane-PEG-Biotin，在搅拌条件下孵育，硅烷基团与纳米颗粒表面羟基反应，实现修饰；修饰后的纳米颗粒一方面因 PEG 的存在具有良好的水溶性与稳定性，避免聚集；另一方面，生物素的引入使其可与亲和素偶联的药物分子或靶向配体结合，制备出靶向纳米药物载体。例如，将修饰后的纳米颗粒与亲和素 - 阿霉素偶联，可实现阿霉素的靶向递送，提高药物在肿瘤部位的富集浓度，增强治疗效果并减少毒副作用；与亲和素 - 荧光探针偶联，可用于细胞成像，追踪纳米颗粒在细胞内的分布与转运。

在使用 Silane-PEG-Biotin 时，需注意以下关键事项：一是材料表面预处理，无机材料表面的羟基含量直接影响硅烷的结合效率，因此需根据材料类型选择合适的预处理方法（如玻璃用浓硝酸浸泡、金属氧化物用稀盐酸清洗、等离子体处理），确保表面清洁且富含羟基；避免表面存在油污或杂质，否则会阻碍硅烷与羟基的反应，导致修饰失败。二是反应体系控制，硅烷的水解与缩合反应对水分、温度、pH 值敏感 —— 水解反应需要适量水分，通常采用乙醇 / 水混合溶液（水含量 5%-20%）作为溶剂，水分过多易导致 Silane-PEG-Biotin 自身聚合，水分过少则水解不完全；反应温度通常控制在 25-60℃，温度过高会加速聚合，温度过低则反应速率缓慢；pH 值宜控制在 4.0-6.0 的弱酸性范围，弱酸性条件可催化硅烷水解，同时避免生物素变质。三是修饰后清洗，修饰反应完成后，需用大量溶剂（如乙醇、水）清洗材料表面，去除未反应的 Silane-PEG-Biotin 与聚合产物，避免残留物质导致非特异性吸附，影响后续生物分子固定的特异性。四是储存条件，Silane-PEG-Biotin 需储存于密封、干燥、避光的环境中，避免硅烷基团因吸潮提前水解，通常建议储存于 - 20℃冰箱，使用前室温平衡至室温，避免反复冻融；开封后需尽快使用，剩余部分需严格密封，防止受潮。五是 PEG 分子量选择，根据材料应用需求选择合适分子量的 PEG—— 例如，用于抑制非特异性吸附的场景宜选择较大分子量 PEG（如 5000 以上），用于纳米材料内部或小孔径材料修饰的场景宜选择较小分子量 PEG（如 1000-2000），确保修饰效果与应用需求匹配。

产地：西安

规格：50mg 100mg 500mg

纯度：95%

状态：固体/粉末

储藏条件：冷藏

温馨提示：仅用于科研，不能用于人体实验！

西安齐岳生物科技有限公司是一家集研发，生产，销售为一体的高科技企业，可提供合成磷脂、高分子聚乙二醇衍生物、嵌段共聚物、顺磁/超顺磁性纳米颗粒、纳米金及纳米金棒、近红外荧光染料、活性荧光染料、荧光标记的葡聚糖BSA和链霉亲和素、蛋白交联剂、小分子PEG衍生物、点击化学产品、树枝状聚合物、环糊精衍生物、大环配体类、荧光量子点、透明质酸衍生物、石墨烯或氧化石墨烯、碳纳米管、富勒烯等等，可以满足不同客户的定制需求。

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小编：HLL 2025年9月22日