Пептоидный нанолист - Peptoid nanosheet

Изображение пептоидных нанолистов, полученных с помощью флуоресцентной микроскопии, просматриваемое с использованием красителя Nile Red.

В нанобиотехнология, а пептоид нанолист синтетическая белковая структура, состоящая из пептоиды. Пептоидные нанолисты имеют толщину около трех нанометров и длину до 100 микрометров, что означает, что они имеют двумерную плоскую форму, которая напоминает бумагу в наномасштабе.[1]

Это делает их одними из самых тонких из известных двумерных органических кристаллический материалы с отношением площади к толщине более 109 нм. Пептоидные нанолисты были обнаружены в лаборатории доктора Рона Цукермана в Национальная лаборатория Лоуренса Беркли в 2010 году. Благодаря способности настраивать пептоиды и, следовательно, свойств пептоидного нанолиста, он может найти применение в областях доставки лекарств и малых молекул, а также биосенсор.

Синтез

Для сборки очищенный амфифильный полипептоид определенной последовательности растворяют в водном растворе.[2] Они образуют монослой (Фильм Ленгмюра – Блоджетт ) на границе воздух-вода с их гидрофобными боковыми цепями, ориентированными в воздухе, и гидрофильными боковыми цепями в воде. Когда этот монослой сокращается, он превращается в бислой с гидрофобными группами, образующими внутреннюю сердцевину пептоидного нанолиста.[3] Этот метод был стандартизирован в лаборатории Цукермана: флаконы с пептоидным раствором неоднократно наклонялись на 85 ° перед возвратом флаконов в вертикальное положение. Это повторяющееся «раскачивание» флакона уменьшает площадь поверхности раздела воздух-вода внутри флакона, сжимая пептоидный монослой в четыре раза и заставляя монослой изгибаться в пептоидные нанолисты. Используя этот метод, нанолисты производятся с высоким выходом, и 95% исходного материала пептоидного полимера эффективно превращается в пептоидные нанолисты после того, как флаконы встряхивают несколько сотен раз.

Приложения

Пептоидные нанолисты имеют очень большую площадь поверхности, которая может быть легко функционализирована, чтобы служить платформой для зондирования и создания шаблонов.[4] Кроме того, их гидрофобная внутренняя часть может вмещать гидрофобные низкомолекулярные грузы, что было продемонстрировано секвестрацией Нильский красный когда этот краситель вводили в водный раствор пептоидных нанолистов.[5] По этим причинам гидрофобная внутренняя часть 2D-нанолистов может быть привлекательной платформой для загрузки или встраивания гидрофобных грузов, таких как молекулы лекарства, флуорофоры, ароматный соединения и металл наночастицы.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Нам, К.Т., Шелби, С.А., Чой, П.Х., Марсель, А.Б., Чен, Р., Тан, Л., Чу, Т.К., Меш, Р.А., Ли, Б., Коннолли, М.Д., Кисиловски, К., Цукерманн, RN «Свободно плавающие сверхтонкие двумерные кристаллы из пептоидных полимеров, специфичных для последовательности» Нат. Mater. 9 (5), 464-460 (2010).
  2. ^ Кудирка, Р., Тран, Х., Сани, Б., Нам, К.Т., Чой, П.Х., Венкатесваран, Н., Чен, Р., Уителам, С., Цукерманн, Р.Н. «Сворачивание одноцепочечной, богатой информацией полипептоидной последовательности в высокоупорядоченный нанолист» Pept. Sci. 96, 586-595 (2011).
  3. ^ Сани, Б., Кудирка, Р., Чо, А., Венкатесваран, Н., Оливье, Г.К., Олсон, А.М., Тран, Х., Харада, Р.М., Тан, Л., Цукерманн, Р.Н. «Встряхивать, а не перемешивать: коллапс пептоидного монослоя с получением свободно плавающих стабильных нанолистов» J. Am. Chem. Soc. 133, 20808–20815 (2011).
  4. ^ Olivier, G.K .; Чо, А .; Sanii, B .; Коннолли, доктор медицины; Tran, H .; Цукерманн, Р. «Антитело-миметические пептоидные нанолисты для молекулярного распознавания» ACS Nano. 7, 9276-9386, (2013).
  5. ^ Тран, Х., Гаэль, С.Л., Коннолли, доктор медицины, Цукерманн, Р. «Твердофазный субмономерный синтез пептоидных полимеров и их самоорганизация в высокоупорядоченные нанолисты» J. Vis. Exp. 57, e3373, (2011).