ゲルベースの反応チューニングを用いたタンパク質とDNAに感知できないナノ粒子硬層の発見
Kevin Welsher1, Simon A McManus, Chih-Hao Hsia
1Department of Chemistry, Princeton University , Princeton, New Jersey 08544, United States.
Journal of the American Chemical Society
|January 7, 2015
まとめ
機能的なナノマテリアルは,新しいシリカコーティングを使用して,タンパク質コロナの課題を克服することができます. この受動化方法は,タンパク質結合を防止し,バイオテクノロジーのアプリケーションでは,標的の配送と堅牢な性能を可能にします.
科学分野:
- バイオテクノロジー バイオテクノロジー
- ナノ材料科学 ナノ材料科学
- 表面化学について
背景:
- 吸収されたタンパク質によって形成されるタンパク質コロナは,標的をブロックし,in vivoの行動を変化させることで,バイオテクノロジーにおける機能的なナノマテリアルの応用を妨げます.
- 堅実な受動化戦略の開発は,ナノ材料のタンパク質吸収を克服するために不可欠です.
研究 の 目的:
- 適合したシリカコーティングを使用して,タンパク質結合を減少した機能的なナノ粒子 (NP) を作成する方法を開発する.
- タンパク質と核酸の吸収に対する抵抗のためにNP表面化学を最適化します.
主な方法:
- 表面化学が異なるNPへのタンパク質結合を定量化するためにアガロースゲル電泳を用いた.
- タンパク質吸収の指標としてゲル帯と遅延を評価することによって,NP表面化学を最適化しました.
- 厳しい酸性環境 (pH 1) でのシリカコーティングの安定性を評価した.
主要な成果:
- シリカコーティングを介して混合電荷の表面を開発し,広範囲の血清タンパク質と核酸に対して有意な抵抗性を発揮しました.
- 硬いシリカ殻が,極端なpH条件下での機能的なNPコアを保護することを実証しました.
- パッシブ化されたNPの標的細胞吸収を最小限の非特異的結合で示した.
結論:
- 合わせたシリカコーティングは,非粘着性,頑丈に受動化された機能的なナノ粒子を効果的に生成します.
- この被動化戦略は,タンパク質のコロナ障害を克服し,バイオテクノロジーにおけるナノマテリアルの有用性を高めます.
- 開発されたNPは,非特異的な相互作用と環境の劣化に抵抗しながら,ターゲティング能力を維持します.
