NHS-PEG-Silane 是一种功能化的有机-无机杂化化学试剂,通常由三部分组成:NHS(N-羟基琥珀酰亚胺)活性酯、聚乙二醇(PEG)链以及硅烷(Silane)末端基团。这种分子结构赋予了其独特的化学反应能力和广泛的应用潜力,使其在生物材料修饰、表面功能化和生物传感等领域具有重要价值。
化学结构与性质
NHS-PEG-Silane 的核心结构由 PEG 链连接硅烷基团和活性酯组成。其中,PEG 链通常长度可调(一般为 2 kDa–20 kDa),具有良好的水溶性和柔韧性。PEG 链能够在分子层面上形成空间屏障,减少蛋白质吸附和非特异性结合,从而提高表面修饰的特异性和稳定性。
NHS 部分为活性酯,可与含有胺基(-NH₂)的分子发生高效共价偶联反应,生成稳定的酰胺键。这使得 NHS-PEG-Silane 能够轻松地将生物分子(如蛋白质、抗体、酶或肽)固定在硅基材料表面。硅烷基团则能够与玻璃、硅片、二氧化硅纳米颗粒或其他羟基表面发生缩合反应,形成稳定的共价键,确保 PEG 链牢固地连接于固体表面。
反应机制
NHS-PEG-Silane 的活性主要依赖于两类化学反应:
硅烷与羟基反应:硅烷末端的三乙氧基硅基(-Si(OC₂H₅)₃)或三甲氧基硅基(-Si(OCH₃)₃)在水解生成硅醇后,可与表面羟基发生缩合反应,形成稳定的 Si–O–Si 键,从而将 PEG 链固定于基材表面。
NHS 与胺基反应:NHS 活性酯能够与蛋白质或其他含氨基的分子发生亲核攻击,生成酰胺键,实现生物分子的共价固定。这一反应通常在中性至弱碱性缓冲液(pH 7–9)中进行,反应速度快、效率高。
中文名称:活性酯-PEG-硅烷
英文名称:NHS-PEG-Silane
用途:科研
状态:固体/粉末/溶液
保存:冷藏
供应:西安齐岳生物科技有限公司

功能与优势
NHS-PEG-Silane 的多功能性主要体现在以下几个方面:
表面抗粘附:PEG 链能够有效阻止蛋白质吸附和细胞非特异性粘附,提高生物传感器和生物芯片的特异性。
稳定的生物分子固定:NHS 活性酯确保生物分子能够稳定、定向地连接于表面,减少随机吸附和失活。
可控的空间布局:PEG 链长度可调,使得连接的生物分子保持适当的空间距离,避免相互干扰。
兼容多种材料:硅烷基团可以与玻璃、二氧化硅、陶瓷等多种含羟基的材料表面发生共价结合,应用范围广泛。
应用领域
生物传感器与芯片:NHS-PEG-Silane 可用于微阵列芯片、光学传感器和电化学生物传感器表面修饰,实现高特异性生物分子检测。
纳米材料功能化:用于硅基纳米颗粒、纳米线和微球的表面改性,提高其在生物成像、药物载体和靶向输送中的稳定性和生物相容性。
组织工程与生物材料:通过修饰生物支架材料表面,NHS-PEG-Silane 可减少非特异性细胞黏附,同时保留特定生物分子的结合位点。
药物传递系统:在药物载体表面引入 PEG 链和生物活性分子,可实现长循环、靶向化和降低免疫反应。
操作注意事项
NHS-PEG-Silane 对水和湿气敏感,应储存在干燥、低温(一般为 -20°C)条件下。
反应过程中需避免高温和强酸碱环境,以免破坏活性酯或硅烷基团。
PEG 链长度和修饰密度需根据应用场景优化,以达到生物功能化效果。
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