在纳米钻石上聚乙烯甘的量化,以实现量子生物传感器,以改善对蛋白质吸附和肺积累的预防效应
Kazuaki Rikiyama1,2, Nanami Maehara1,3, Hiroshi Abe4
1Institute for Quantum Medical Science, National Institutes for Quantum Science and Technology (QST), 4-9-1 Anagawa, Inage-ku, Chiba 263-8555, Japan.
Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids
|April 22, 2024
概括
研究人员开发了防止纳米钻石聚合在生物环境中的方法. 将聚乙烯糖醇 (PEG) 等聚合物移植到纳米钻石 (ND) 上,显著降低了蛋白质吸附和体内积累.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 生物医学工程 生物医学工程
背景情况:
- 具有空位中心的纳米尺寸钻石 (ND) 是用于体外和体内应用的有希望的量子传感器.
- ND往往会在生物环境中聚集,从而限制它们的感知能力.
- 接种水友性聚合物,如聚乙烯糖醇 (PEG),可以防止蛋白质吸附和聚合.
研究的目的:
- 量化评估在NDS上接种的聚合物链的拥挤情况.
- 为了研究接种条件,聚合物拥挤和蛋白质吸附预防之间的关系.
- 评估PEG移植的NDs在防止聚合和积累方面的活体疗效.
主要方法:
- 在纳米钻石 (NDs) 上植入不同分子量的聚乙烯糖醇 (PEG).
- 使用气体吸附技术量化聚合物拥挤密度.
- 在小鼠体内静脉注射后评估蛋白质吸附预防效应和体内肺积累.
主要成果:
- 该研究确定了移植pH,PEG分子量,拥挤密度和蛋白质吸附预防之间的交叉相关性.
- 在静脉注射后,PEG移植的NDs在小鼠肺部积累的显著减少.
- 气体吸附提供了对PEG拥挤的定量测量,与基于动态光散射 (DLS) 的估计不同.
结论:
- 对ND的聚合物拥挤的定量评估对于优化抗蛋白吸附性质至关重要.
- 用PEG植入的ND显示出在生物应用中提高生物相容性和减少聚合的潜力.
- 开发的移植和表征方法为设计基于纳米钻石的先进量子传感器提供了一条途径.
