磁小体(Magnetosome)是一种由趋磁细菌(Magnetotactic bacteria)生产的磁性纳米颗粒,具有生物相容性好、大小均一及超顺磁性等特点,已在免疫检测、载药体系、固定化酶等多领域得到广泛应用,但磁小体在糖生物学研究中的应用还较少。神经节苷脂(Ganglioside)及凝集素(Lectin)作为两种重要的功能性分子,在糖生物学研究中有着重要的作用。神经节苷脂是一种携带一至多个唾液酸的糖鞘脂(Glycosphingolipid)。其可作为细胞表面的识别分子,在细胞识别及细胞与细胞的相互识别中扮演重要角色。人们常利用外源添加神经节苷脂的方法来研究其功能与作用,然而神经节苷脂在水溶液中易形成脂质球,从而抑制了细胞对神经节苷脂的吸收。因此寻找一种好的固相载体来负载神经节苷脂,以提高细胞对神经节苷脂的利用率,是十分必要的。凝集素是一种可以与糖链特异性结合的蛋白,将其与固相载体偶联,可用于糖复合物的分离,从而在糖组学中发挥重要作用。首先,本研究对神经节苷脂及磁小体进行提取。实验对猪脑组织及狗血中的神经节苷脂进行分离纯化,最终获得43.26 mg GM1及53.26 mg GM3,经斑点印迹(Dot-blot)、薄层色谱(TLC)分析,鉴定所提取的神经节苷脂GM1及GM3的纯度分别为96.7%和98.2%。接着,实验利用趋磁细菌M.gryphiswaldense MSR-1菌株进行发酵,共获得磁小体213.8 mg。经红外傅立叶红外光谱(FTIR)、电镜观察(TEM),所提取磁小体拥有完整的膜结构,其表面存在氨基,为功能性分子的偶联提供了条件。而后,本研究以GM1、GM3为例制备了神经节苷脂-磁小体复合物,实验首先利用十二烷基硫酸钠(SDS)将磁小体膜蛋白去除,再将其与神经节苷脂超声孵育,从而制备神经节苷脂-磁小体复合物。所制备的GM1-磁小体复合物可以有效地促进细胞对神经节苷脂GM1的吸收,在外加磁场帮助下,促进作用更为明显。此外,通过体外实验证明,所制备的GM3-磁小体复合物可以与表皮生长因子受体(EGFR)特异性结合,并能有效的抑制细胞内EGFR的磷酸化,在外加磁场帮助下其抑制作用进一步加强。最后,本研究利用磷脂酰乙醇胺(PE)修饰磁小体,以双(硫代琥珀酰亚胺基)辛二酸酯钠盐(BS3)为连接臂,制备凝集素-PE-磁小体复合物,用于糖蛋白的分离。实验结果表明,改造后的PE-磁小体分散性更好,每毫克PE-磁小体可偶联294.64μg麦胚凝集素(WGA),较修饰前磁小体偶联量提高1.6倍。在外加磁场作用下,所制备的WGA-PE-磁小体可以特异性的从鸡卵清蛋白(OVA)及伴刀豆凝集素(Con A)混合液中分离OVA。因此,制备的凝集素-PE-磁小体复合物能很好的应用于糖蛋白分离纯化,从而在糖组学研究中发挥重要作用。