酵素触媒による酸化は,単一壁の炭素ナノチューブの光の回復を促進します
Cheuk Fai Chiu1, Brian A Barth, Gregg P Kotchey
1Department of Chemistry, University of Pittsburgh , Pittsburgh, Pennsylvania 15260, United States.
Journal of the American Chemical Society
|May 16, 2013
まとめ
ホーラーラディッシュペロキシダース (HRP) を使用した酵素酸化により,単一壁の炭素ナノチューブ (SWCNTs) の近赤外線 (NIR) の光は,欠陥を消費することによって回復しました. このプロセスは,潜在的なバイオイメージングおよび薬物投与アプリケーションのための縮小された光SWCNTを生成します.
科学分野:
- バイオマテリアル科学 バイオマテリアル科学
- ナノテクノロジー ナノテクノロジー
- 化学生物学 化学生物学とは
背景:
- シングルウォールカーボンナノチューブ (SWCNT) は,近赤外線 (NIR) 光を含むユニークな光学特性を有する有望なナノ材料です.
- 酸化方法,特に強い酸を使用すると,しばしばSWCNTの光を消す欠陥が生まれます.
- SWCNTの酸化を制御することは,特定のアプリケーションの機能的特性を保存または強化するために非常に重要です.
研究 の 目的:
- 高圧一酸化炭素 (HiPco) の光に対する酵素触媒による酸化の効果を調査するために,SWCNTsを製造した.
- ホーラーラディッシュ過酸化酵素 (HRP) 誘導酸化のメカニズムと,SWCNTの欠陥部位への影響について調べる.
- 生物医学における潜在的な応用のために,短縮された,NIR-光SWCNTsを生産する方法を開発する.
主な方法:
- HiPco SWCNTsの酵素触媒による酸化は,ヒルラディッシュペロキシダゼ (HRP) を用いて,過酸化水素 (H2O2) を用いた.
- SWCNTsの酸性酸化に続いて,HRP触媒による酵素性酸化.
- UV対NIRおよびラマンスペクトロスコーピーを用いて特徴づけました.
- ミエロペロキシダース (MPO) 治療による比較研究.
主要な成果:
- HRPとH2O2による酵素酸化により,SWCNTの消えたNIR光が回復し,欠陥消耗メカニズムを示した.
- HRP処理に続く酸酸化により,短縮されたSWCNTs (<300 nm) が生成され,NIR光が回復しました.
- ミエロペロキシダース,H2O2,およびNaClによる治療は,SWCNTsの完全な分解をもたらしました.
- スペクトロスコピーデータ (UV対NIR,Raman) は,光回復と欠陥消費を裏付けました.
結論:
- ホーラーラディッシュペロキシダース (HRP) 誘導酸化は,欠陥消耗プロセスとして作用し,SWCNTのNIR光性を回復します.
- 連続的な酸化戦略 (酸にHRPが続く) によって,機能化された,短縮されたSWCNTsが得られます.
- これらのHRP改変SWCNTは,セルラーNIR画像と薬物投与システムにおける応用の可能性を示しています.
