Name: 破壊法を用いた溶液分散無機ナノ粒子の短いペプチド吸着の研究 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-04-11T13:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 43 s
Description: 学ぼう、ジペプチドが二酸化チタンに吸着する物理化学的メカニズム。溶液分散ナノ粒子を用いた実験手法と熱力学的パラメータの測定方法を解説し、バイオマテリアル研究の基礎を理解する。

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この研究は、ロシア基礎研究財団(グラント15-03-07834-a)によって財政的に支援されました。

1. ジペプチドストック溶液および希釈液の調製
<ol><li>16 mMジペプチド溶液の調製<ol>
<li>滅菌高分子試験管にジペプチド(Ile-His)の0.183 g(材料表を参照)を入れ、2倍蒸留水(DDW)で35mLに希釈し、激しい攪拌下で室温(RT)で溶解する。 注:ジペプチドが攪拌しながらDDWに溶解しない場合は、ジペプチド溶液を超音波浴に入れ、数分間超音波処理します。</li>
		<li>滅菌試験管内のDDWの50 mLに乾燥2-(N-モルフォリノ)エタンスルホン酸の0.533 gを溶解することにより、2-(N-モルフォリノ)エタンスルホン酸(MES)緩衝液の50 mM溶液を調製します。N200mgの水酸化ナトリウムをDDWの100mLに溶解して、50mMの水酸化ナトリウム溶液を調製します。</li>
		<li>16 mMのジペプチド溶液に50mM MES、または50mM水酸化ナトリウムを慎重に添加して、予備溶解ジペプチド溶液のpHを7.4に調整し、RTで攪拌し、pHメーターでpHをモニタリングします。pHを調整した後、測定シリンダーに溶液を注ぎ、試験管をすすいで、DDWから40 mLで測定シリンダーを充填して、16mMの最終濃度を作ります。</li>
	</ol>
</li>
	<li>16 mMストック溶液からのジペプチド希釈液の調製<ol>
<li>DDWで16 mMジペプチド溶液を希釈することにより、0.4〜12.0mMの濃度でペプチド希釈液を調製します。例えば、8 mMジペプチド溶液を調製するために、16 mMジペプチド溶液の10 mLに7 mLのDDWを加える。希釈後、ジペプチド溶液に50 mM MESまたは50 mM NaOHドロップを加えてpHを7.4に調整します(ステップ1.1.3を参照)。pHを調整した後、測定シリンダーに溶液を注ぎ、試験管をすすいで、測定シリンダーをDDWで20 mLまで満たしてジペプチド濃度を8mMにします。 注:濃度0.4、0.8、1.2、1.6、2.0、3.0、4.0、8.0、および12.0 mMの16 mMジペプチドストック溶液の他の希釈液は、図1に従って調製される。各ジペプチド溶液pHを7.4に調整する工程1.1.3に記載されている。</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. チタニアゾルの調製
<ol><li>500 mLのDDWに1.066 gのMESを溶解して、MESバッファーの10 mM溶液を調製します。pHメーターでpHを撹拌し、監視する際に乾燥水酸化ナトリウムでpHを7.4に調整します。</li>
	<li>200 mgのナノ結晶性 TiO2をモルタルで5分以上粉砕する(材料表を参照)。</li>
	<li>地上の二酸化チタンナノ粒子の40mgを実験室フラスコに計量する。実験室のスタンドを使用して、フラスコを超音波処理浴に入れます(材料表を参照)。</li>
	<li>TiO2でフラスコに10 mM MESバッファーの20 mLを追加し、超音波浴中の超音波処理(5 L、40 kHz、120 W)20分間。</li>
</ol>3. 混合と熱処理
<ol><li>サーモスタット (材料表を参照) を希望する温度 (例: 0.00、10.00、20.00、30.00、または 40.00 °C) に設定します。</li>
	<li>マークされた吸着バイアルにTiO2の超音波ソルの1 mLを追加します。押出ポリスチレンフォームで作られたその場しのぎの浮遊装置に対応するジペプチド希釈に対してマークされた吸着バイアルを置きます。少なくとも5分間、マーキングされたバイアルと対応するジペプチド希釈液を備えた浮遊装置をサーモスタットに入れる。</li>
	<li>各ジペプチド希釈液を対応する印付き吸着バイアルに1 mL添加し、すべての混合溶液が同じ温度であることを確認します。吸着平衡を達成するために、サーモスタット上の一連の吸着サンプルを0.00、10.00、20.00、30.00、または40.00°Cで24時間保持します。 注:サーモスタットに入れる前に、得られた分散液のすべてのサンプルを慎重に振ってください。</li>
	<li>時折、熱硬化中に手動で振ることによってTiO2分散液を混合する。</li>
</ol>4. 熱式サンプルのろ過
<ol><li>温度誘発性の再調整を避けるために、サーモスタットから一度に1つのサンプルを取り出して濾過します。</li>
	<li>注射器を用いた各ガラスバイアルから、注射針を介してジペプチド溶液のサンプルを採取する。注射器から針を取り出し、シリンジフィルター(材料表を参照)に入れて、ジペプチド溶液をガラスバイアルにフィルターします。他のサンプルと一緒にろ過を繰り返します。</li>
	<li>セクション5に従って濾液を分析する。 注:それは数分かかり、濃度平衡の変化を引き起こす可能性があるため、サンプルを遠心分離しないでください。</li>
</ol>5. 誘導体化およびHPLC分析
<ol><li>アセトニトリルでトリフルオロ酢酸(TFA)の50 mL溶液を作ります。測定シリンダーに0.34 mLのTFAを加え、RTでアセトニトリルで溶液の体積を50 mLに調整します。 注意:排ガス換気を伴うヒュームフードの下でTFAを使用すると、トリフルオロ酢酸は吸入すると有害であり、重度の皮膚火傷を引き起こし、低濃度53でも水生生物に有毒であるため、</li>
	<li>299 μL のフェニルイソチオシアネートと 347 μL のトリエチルアミンを段階的なシリンダーに入れ、溶液の体積を 50 mL に調整して、RT でアセトニトリルで 50 mL に調整することにより、誘導体化溶液 (すなわち、エドマン試薬54)を調製します。</li>
	<li>高速液体クロマトグラフィー(HPLC)分析の前に、クロマトグラフィーバイアル内のエドマン試薬でサンプルを誘導体化します。400 μL のサンプルをエドマンの試薬 400 μL と混合します。サンプルを60°Cで15分間加熱します。加熱後、TFA溶液225 μLでサンプルを中和し、数分間待ってサンプルをRTに冷却します。</li>
	<li>HPLC分析(材料表を参照)を使用して、吸着前および吸着後のジペプチド溶液の濃度を決定します。分析した溶液を用いてクロマトグラフィーバイアルをHPLCオートサンプラに配置し、ソフトウェアで設定された必要な条件でサンプルの分析を開始します(材料表を参照)。 注:移動相は、脱イオン水と純粋なアセトニトリルの0.1%TFAで構成され、アセトニトリル勾配は20〜90%から286nmで13分間、各サンプルを三重で分析します。既に確立された較正曲線を用いてジペプチド溶液濃度を測定する(図2)。クロマトグラフィーの仕様については、シュチェロコフら55を参照してください。</li>
</ol>

著者らは開示するものは何もない。

アイザム構造のソリューションからの吸着は、高い比表面積を有する運動制限および吸着剤による平衡化に長い時間を要する。また、アミノ酸を吸着しながら、ゾルの不安定性、ナノ粒子凝集体、結晶性、ナノ粒子サイズ分布、溶液のpH、吸着の競争を考慮する必要があります。しかし、枯渇法を用いた吸着アイソマ構造は、高価なセットアップを必要としないため、最も利用可能な方法論であり続け、しかも文字通りすべての可溶性ソルベートに対して徹底的な物理化学データを提供する。
結晶性材料を吸着剤として使用する場合、吸着モード(すなわち、溶液分散粒子または固定面上)の間で区別を行う必要があります。マクロ的に平らな表面と粒子上の結晶顔の分布に大きな違いがあると予想すべきです。ナノ粒子上のペプチドの吸着から決定される熱力学パラメータは、マクロ的に平坦な表面へのペプチド吸着の熱力学的パラメータに対応しない場合がある。
無機表面に吸着するペプチドの平均量は極めて低い。室温では、この値は平方メートル28あたり数百マイクログラム...

無機表面とペプチドの相互作用は、材料科学と医学において重要度が高いため、過去50年間、多くの注目を集めてきました。生物医学研究は、再生医療、組織,工学,,11、2、3、3および移植24、5、6、7に直接的な影響を及ぼすバイオ無機表面の適合性と安定性に4焦点6を7当てています。5センサやアクチュエータなどの現代の生体応答デバイスは,、酸化物半電界8、9、10、11、12、139,に固定化された機能性タンパク質に基10,1112,づいています。8タンパク質産生のための現代の精製の慣行は、しばしば下流の精製および分離14における生体分子相互作用特性に依存する。
複数の無機酸化物の中でも、二酸化チタンは、生物学的に関連する基質15,16,16と組み合わせて最も利用されている。TiO2ベースのバイオインターフェースの分野における研究は、タンパク質およびペプチドの生物学的および構造的特性を変化させることなく、強力かつ特異的な結合を確立することに集中してきました。最終的には、主な目的は、チタンベースのバイオテクノロジーおよび医療用途17の作成を進める高い安定性と機能性を有する高表面密度層である。
チタン及びその合金は、数ナノメートルの厚さの表面TiO2層が耐食性であり、生体2内の多くの用途18、19、2019,20において高レベルの生体適合性を示すため、少なくとも6018年間外科用インプラント材料として広く使用されてきた。二酸化チタンは、タンパク質およびペプチドを伴う核化および無機相成長が有望な触媒および光学特性21、22、23、2422,23,を有する物質を提供21し得るバイオミネラライゼーションで産生される無機基質とも広く考えられている。24
特に無機物質と生体分子とタンパク質TiO2相互作用との相互作用の関連性が高いことを考2えると、TiO2上のタンパク質の吸着の操作および制御に取り組む研究が多く行われている。2これらの研究により、この相互作用のいくつかの基本的な特性が明らかになっており、例えば吸着運動、表面被覆、および生体分子の立体構造など、生体界55,1313のさらなる進歩を支持する。
しかし、タンパク質の複雑さは、タンパク質の無機表面との分子レベル相互作用の完全な決定と理解にかなりの制限を加えます。生体分子が限られた部位を通じて無機表面と相互作用すると仮定すると、既知の構造とアミノ酸配列を有するタンパク質の中には、その成分-ペプチドとアミノ酸に還元されたタンパク質が別々に研究されている。これらのペプチドのいくつかは、有意な活性を示しており、以前のタンパク質分離25、26、27、28、29、3026,27,28,29,30を必要とせずに吸着研究のユニークな対象となっている。25
TiO2または他の無機表面上のペプチド吸2着の定量的特徴付けは、過去数十年間生体分子に特異的に適応された物理的方法によって達成することができる。これらの方法には、等温滴定熱量測定(ITC)、表面プラズモン共鳴(SPR)、水晶結晶マイクロバランス(QCM)、全内部反射蛍光(TIRF)、減衰された全反射率分光(ATR)が含まれており、いずれもキー熱力学データを提供して吸着強度を検出することを可能にする: 結合定数、ギブフリー、エンピロトリー、31
無機材料への生体分子の吸着は、2つの方法で達成することができる:1)ITCと枯渇方法は、固定された巨視的表面に結合する溶液中に分散した粒子を使用する。2) SPR、QCM、TIRF、ATRは、金被覆ガラスや金属チップ、水晶結晶、硫化亜鉛結晶、PMMAチップなどの無機材料で改変された巨視面をそれぞれ使用します。
等熱滴定熱量測定(ITC)は、溶液または異種混合物の滴定時に発生または消費される熱を測定するラベルフリーの物理的方法です。感度の高い熱量測定細胞は、100ナノジュールの小さな熱効果を検出し、ナノ粒子表面の吸着熱の測定を可能にします。連続的な加圧中のソルビントの熱挙動は、エンタルピー、結合定数、およびエントロピーを明らかにする相互作用の完全な熱力学的プロファイルを与え、所与の温度32、33、34、35、36である。32,33,34,35,36
表面プラズモン共鳴(SPR)分光法は、研究した表面に近接した媒体の屈折率の測定に基づく表面感受性光学技術である。これは、可逆吸着および吸着層の厚さを監視するためのリアルタイムかつラベルフリーの方法です。結合定数は、関連付けと解離率から計算できます。異なる温度で行われる吸着実験は、活性化エネルギーの温度依存性に関する情報を提供し、逐次的に他の熱力学パラメータ37、38、3938,39を提供することができる。37
水晶結晶マイクロバランス(QCM)法は吸着および脱着プロセスの間に圧電結晶の振動頻度の変化を測定する。結合定数は、吸着率と脱離速度定数の比から評価してもよい。QCMは相対質量測定に使用されるため、キャリブレーション25、27、4027を必要と40しません。25QCMは気体および液体からの吸着のために使用される。液体技術は、QCMを様々に修正された表面41上の沈着を記述する分析ツールとして使用することを可能にする。
全内部反射蛍光(TIRF)は、内部反射されたエバネッセント波で励起された吸着蛍光の測定に基づく、感度の高い光学的界面技術です。この方法は、数十ナノメートルの程度の厚さで表面を覆う蛍光分子の検出を可能にし、それが様々な表面42、43,43上の高分子吸着の研究に使用される理由である。吸着および脱着時の蛍光動態の所でのモニタリングでは吸着運動薬を提供し、したがって熱力学データ42,43,43を提供する。
減衰された全反射率(ATR)は、1,600および1,525cm-1のリジンスペクトルバンドに基づいてリジン吸着性吸着性吸着を確立するためにロディック・ランジロッタによって使用された。TiO2上のペプチドに対する結合定数をin situ赤外線法44を用いて決定したのは初めてである。この技術はポリリジンペプチド45及び酸性アミノ酸46に対する吸着吸着を確立するのに有効であった。
上記の方法とは異なり、吸着パラメータをその場で測定する場合、従来の実験では、吸着した生体分子の量は、表面が溶液に接触した後の濃度変化によって測定される。吸着のケースの大半でソルビントの濃度が減衰するため、この方法は枯渇法と呼ばれます。濃度測定には、ソルベートの固有の分析特性に基,づくか、または標識47、48、49、50またはその47,48,49誘導体化51、52,52に基づく検証された分析アッセイが必要です。50
QCM、SPR、TIRF、またはATRを用いた吸着実験では、吸着試験に用いるチップとセンサの表面の特別な準備が必要です。調製された表面は、酸化物表面の必然的な水和またはソルベートの可能な化学吸着のために、吸着物を切り替えた際に一度使用する必要があり、変更が必要です。一度に 1 つのサンプルを ITC、QCM、SPR、TIRF、または ATR を使用して実行できますが、枯渇法では数十個のサンプルを実行でき、サーモスタット容量と吸着性によって量が制限されます。これは、大規模なサンプルバッチまたは生物活性分子のライブラリを処理する際に特に重要です。重要なことに、枯渇法は高価な機器を必要とせず、サーモスタットのみを必要とします。
しかし、その明らかな利点にもかかわらず、枯渇法は面倒に思えるかもしれない複雑な手続き的な機能を必要とします。本稿では、枯渇法を用いてTiO2に対するジペプチド吸着の包括的な2物理化学的研究を行う方法を提示し、研究者が関連する実験を行う際に直面する可能性のある問題に対処する。

<table><tbody><tr><td>2-(N-モルフォリノ)エタンスルホン酸</td><td>TCIケミカル</td>ズ<td>4432-31-9</td><td>MES、>98%</td></tr><tr><td>アセトニトリル</td><td>Panreac AppliChem</td><td></td><td>HPLCグレードの</td></tr><tr><td>クロマトグラフィーバイアルガラス</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>ジペプチドIle-His</td><td>Bachem</td><td>4000894</td><td></td></tr><tr><td>二重蒸留水</td><td></td><td></td><td>DDWはその場で得られました</td></tr><tr><td>加熱洗浄槽「Ultrasons-HD」</td><td>J.P.セレクタ3000865</td><td></td><td>5L、40kHz、120ワット</td></tr><tr><td>UV&マイナスを搭載した高性能液体クロマトグラフシステム。ビス検出器</td><td>島津製作所, LC-20 プロミネンス</td><td></td><td>HPLC</td></tr><tr><td>イソプロパノール</td><td>Sigma-Aldrich (Merck)</td><td><a href="https://www.sigmaaldrich.com/catalog/search?term=67-63-0&amp;インターフェース=CAS%20No.&lang=ja&region=US&focus=product" target="_blank">67-63-0</a></td><td>99.70%</td></tr><tr><td>LabSolutions Lite</td><td>島津</td><td>製作所 223-60410</td><td>高速液体クロマトグラフィーシステム用ソフトウェア</td></tr><tr><td>ナノ結晶TiO2</td><td></td><td></td><td>純度99%以上のアナターゼ。平均粒径 10.62 &plusmn;3.31 nm。比表面131.9 m2 / g(BET)。Langmuir 2019, 35, 538&minus;詳細については、550。</td></tr><tr><td>フェニルイソチオシアネート</td><td>Acros Organics</td><td>103-72-0</td><td>PITC、98%</td></tr><tr><td>逆相Zorbaxカラム</td><td>ZORBAX LC</td><td></td><td>150&times;内径2.5 mm、平均粒子径5 &mu;m</td></tr><tr><td>シリンジフィルター</td><td>Vladfilter</td><td></td><td>25 mm, 0.2 &mu;m細孔、酢酸セルロース</td></tr><tr><td>試験滅菌ポリマーチューブ</td><td></td><td></td><td>ポリプロピレン</td></tr><tr><td>サーモスタットTC-502</td>ブルック<td>フィールド</td><td></td>冷蔵<td>/加熱循環バス、サンプル誘導体化のためのプログラマブルコントローラー付き</td></tr>トリ<tr><td>エチルアミン</td>シ<td>グマアルドリッチ(メルク)</td><td><a href="https://www.sigmaaldrich.com/catalog/search?term=121-44-8&amp;インターフェース=CAS%20No.&N=0&mode=パーシャルマックス&lang=ja&地域=RU&focus=product" target="_blank">121-44-8</a></td><td>TEA; 99%</td></tr><tr><td>トリフルオロ酢酸</td><td>Panreac AppliChem</td><td>163317</td><td>TFA, 99%</td></tr></tbody></table>

破壊法を用いた溶液分散無機ナノ粒子の短いペプチド吸着の研究

Study of Short Peptide Adsorption on Solution Dispersed Inorganic Nanoparticles Using Depletion Method

無機有機相互作用の基礎は、バイオテクノロジーや医学の活用に適した新しい生体インターフェースの発見と開発において極めて重要です。最近の研究では、タンパク質が限られた吸着部位を介して表面と相互作用することが示されています。アミノ酸やペプチドなどのタンパク質断片は、複雑な生体高分子と無機表面との相互作用モデリングに使用できます。過去30年間、等温滴定熱量測定(ITC)、表面プラズモン共鳴(SPR)、水晶結晶マイクロバランス(QCM)、全内部反射蛍光(TIRF)、減衰全反射反射分析(ATR)など、これらの相互作用の物理的化学基礎を測定するために、多くの有効で敏感な方法が開発されました。
吸着測定のための最も簡単で最も手頃な方法は、溶液分散吸着剤と接触した後のソルベート濃度(枯渇)の変化が計算され、吸着されると仮定される枯渇法です。枯渇データに基づく吸着吸着吸着は、すべての基本的な物理化学的データを提供する。しかし、溶液からの吸着は、高い比表面積を有する運動制限や吸着剤により、より長い平衡時間を必要とするため、ほとんど写的な固定面面面には適用できません。さらに、溶媒の不安定性、ナノ粒子凝集体、吸着結晶性、ナノ粒子サイズ分布、溶液のpH、吸着の競合などの要因を、ペプチドの吸着を研究しながら考慮する必要があります。枯渇データの等吸い方の構造は、文字通りすべての可溶性ソルベートのための包括的な物理化学データを提供しますが、高価なセットアップを必要としないため、最もアクセス可能な方法論のままです。本稿では、無機酸化物に対するペプチド吸着の実験的研究の基礎的なプロトコルを説明し、プロセスに影響を与えるすべての重要な点をカバーする。

ナノ結晶性二酸化チタンに対するジペプチドの吸着を、0−40°Cの温度範囲で生体適合条件で研究した。二酸化チタン表面上の実験的ジペプチド吸着(A,mmol/g)を、次のように評価した。
<img src="/files/ftp_upload/60526/60526eq1.jpg">
ここでC0およびCeは、それぞれミリモルにおけるジペプチドの開始および平衡濃度である。Vは、リットル中のジペプチド溶液の体積です。m は、グラム単位の吸着剤の重量です。
ジペプチド吸着の測定値は、ヘンリーモデルを用いて処理...

生体分子無機固相相互作用を理解する第一歩は、吸着性吸着を確立することによって評価され得る基本的な物理化学的定数を明らかにする。液相からの吸着は、運動、表面容量、pH、および競合吸着によって制限され、吸着実験を行う前に慎重に検討する必要があります。

Fundamentals of inorganic-organic interactions are critically important in the discovery and development of novel biointerfaces amenable for utilization ...

タンパク質とペプチドと無機材料の相互作用は、ナノテクノロジー、バイオマテリアル、バイオテクノロジーに影響を及ぼす基本的な現象です。このような現象を理解する最初のステップは、吸着定数、ギブス自由エネルギー、エンタルピー、エントロピー、および吸着性吸着を確立することによって評価され得る限定的な吸着などの基本的な物理化学的定数を明らかにすることです。しかし、液相からの吸着は、実験を行う前に意識的に考慮すべき運動、表面容量、pH、および比較吸着によって制限される。このビデオでは、私の同僚エレナ・コリーナとセルゲイ・ナイフェルトは、関連する実験を行っている間に研究者が直面する可能性のある隠れたリスクを回避するのに役立つ二酸化チタンを覆う準備機能を分散させる溶液に対するジペプチド吸着の物理化学的研究を紹介します。滅菌ポリマー試験管に183ミリグラムのジペプチドを入れ、二重蒸留水で約35ミリリットルまで希釈し、激しい攪拌下で室温で溶解する。ジペプチドが二重蒸留水に溶解せず、攪拌しない場合は、ジペプチド溶液を超音波浴に入れ、数分間超音波処理します。室温で撹拌し、pHメーターでpHをモニタリングする際に、酵素溶液にMESまたは水酸化ナトリウムの溶液を慎重に添加して、ペプチドの溶解液のpHを7.4に調整します。pHを調整した後、溶液を測定シリンダーに注ぎます。試験管をすすいで、測定シリンダーに40ミリリットルまでの二重蒸留水を充填して、最終的な濃度を16ミリモルにします。16ミリモルジペプチド溶液を二重蒸留水で希釈することにより、0.4~12ミリモルの濃度でジペプチド希釈液を調製します。例えば、8ミリモルジペプチド溶液を調製するために、16ミリモルジペプチド溶液の10ミリリットルに7ミリリットルの二重蒸留水を加える。希釈後、ジペプチド溶液にMESまたは水酸化ナトリウムの滴溶液を添加してpHを7.4に調整します。pHを調整した後、測定シリンダーに溶液を注ぎます。試験管をすすいで、測定シリンダーを20ミリリットルまで二重蒸留水で満たし、8ミリモル濃度にします。ジペプチドストック溶液の他の希釈液は、それに応じて調製される。最終的には、吸着研究の準備ができているジペプチド希釈剤の列を取得します。10 ミリモル MES バッファー溶液を準備します。pHメーターでpHを撹拌し、監視する際に、水酸化三ナトリウムでpHを7.4に調整します。このソリューションは、唯一の準備に使用されます。約200ミリグラムのナノ結晶性酸化チタンをモルタルで5分間粉砕します。グラインド二酸化チタンナノ粒子の重量を40ミリグラム。実験室のスタンドを使用して超音波処理浴槽にフラスコを入れてください。ガラス漏斗を使用してフラスコにMESバッファーの20ミリリットルの粉砕二酸化チタンを追加し、20分間超音波浴中で超音波処理します。サーモスタットを希望の温度に設定します。印付き吸着バイアルに二酸化チタンの超音波ソールの1ミリリットルを追加します。発泡スチロールで作られた即興浮遊装置に対応する希釈に対してマークされた吸着バイアルを置き、少なくとも5分間温度を平衡化するためにサーモスタットに入れます。その後、1ミリリットルのジペプチド希釈を対応する印付き吸着バイアルに加え、すべての混合溶液が同じ温度であることを確認します。吸着平衡を達成するために、得られた一連の吸着サンプルをサーモスタットに24時間保持します。熱硬化時に酸化チタン分散液を攪拌する場合があります。温度誘発の再平衡を避けるために、一度に濾過のためにサーモスタットから1つのサンプルを取り出す。各ガラスバイアルからジペプチド溶液のサンプルを注射器で採取する。注射器から針を取り出し、注射器フィルターに入れてジペプチド溶液をガラスバイアルにフィルターします。他の濃度のサンプルでろ過を繰り返します。これらのサンプルは、分析の準備が整いました。アセトニトリルでTFAの50ミリリットル溶液を作ります.測定シリンダー内のTFAの0.34ミリリットルをスパイクし、室温でアセトニトリルで溶液の体積を50ミリリットルに調整します。誘導体化ソリューションを準備します。フェニリソチオシアネートの299マイクロリットルをスパイクし、測定シリンダー内のトリエチルアミンの347マイクロリットルをスパイクし、アセトニトリルで50ミリリットルまでシリンダーを充填します。高速液体クロマトグラフィー分析の前に、クロマトグラフィーバイアル内のエドマンの試薬でサンプルを誘導します。400マイクロリットルの誘導体化試薬とサンプル400マイクロリットルを混合します。サンプルを60度に保ち、15分間保管してください。加熱後、225マイクロリットルのTFA溶液でサンプルを中和し、サンプルを室温まで冷却するために数分待ちます。HPLC分析を使用して、吸着前後のジペプチド溶液の濃度を決定します。ソフトウェアによって設定された必要な条件でサンプルの分析を開始します。この平衡ジペプチド濃度からの吸着の依存性は吸着後、吸着吸着は得られた実験データに応じてプロットした。ジペプチド吸着の測定は、ヘンリーモデルを用いて処理されたデータであった。平衡結合定数は、ジペプチド平衡濃度に対するジペプチド吸着の依存性の傾きから得られた。バントホフ方程式は、各温度の標準的なギブス自由エネルギーを決定するために使用されました。自由エネルギー対温度のグラフでプロットし、ジペプチドの自由エネルギー軸を用いた線形グラフの傍受としてエンタルピーを決定した。各温度のエントロピーの変化は、基本式から求めた。ジペプチドに対する平衡結合定数、標準Gibbs自由エネルギー、エンタルピーおよびエントロピーの計算値を表1に示す。枯渇データからの吸着アイソマ構造は、高価なセットアップを必要としない最も利用可能な方法論であり、文字通りすべての可溶性ソルベートに対する徹底的な物理化学的データを提供する。分光またはコンピュータベースのデータと組み合わせることで、無機ナノ粒子に接触したときの生体分子の複雑な挙動の基本的な構造的特徴を明らかにすることができる。

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JoVE Journal

Chemistry

化学

無機表面へのタンパク質の非特異的吸着を監視するための固体ナノ細孔を用いる方法が説明されています。方法は、リアルタイムで、単一分子レベルで検出対象にする吸着を可能に、抵抗パルスの原理を採用しています。単一タンパク質吸着のプロセスがはるかに平衡からなので、我々は同様にタンパク質吸着の定数見かけ一次反応速度の定量測定と一定のラングミュア吸着のために可能にする、合成ナノ細孔の並列配列の雇用を提案する。...

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安定した機能的なインクの配合は、積層造形のアプリケーションを拡大するために重要です。 また、効果的なインク配合には、分散剤/粒子結合のメカニズムに関する知識が必要です。...

機能性インク中の分散剤/粒子​​結合機構の反射赤外分光識別を拡散

そのため、パラジウム、金とコバルトの重要性と広範な使用の ハイテク機器における金属は、その回収・リサイクルは重要な産業の課題となっています。本明細書に記載の金属回収装置は、簡単​​、低コストで効果的な検出、除去、都市鉱山からこれらの金属を回収するための手段です。...

検出とパラジウムの回収は、都市鉱山からの金やコバルト金属は、ナノスケールワゴンホイール形の細孔を有する指定小説センサ/吸着剤を使用しました

水系からの金の収着とリサイクルに関する基本的な情報を得るために、S層タンパク質上のAu(III)とAu(0)ナノ粒子の相互作用を調査しました。タンパク質ポリマーの吸着はICP-MSで、タンパク質性単分子膜の吸着はQCM-Dで調べました。その後のAFMにより、ナノ構造のイメージングが可能になります。...

SLP1ポリマーと単層のAuのインタラクションから<em&gt; Lysinibacillusスフェリカス</em&gt; JG-B53 - 生体分子金属研究のためのツールと​​して、QCM-D、ICP-MSおよびAFM

超分子部分でコーティングされたコロイドの合成と特性評価のためのプロトコールが説明されています。これらの超分子コロイドは、表面に固定された分子間の水素結合がUV光によって活性化されると自己組織化します。...

超分子コロイドの合成とキャラクタリゼーション

このプロトコルは、ナノスケールの動的プロセスを観察するために使用されるような、水にAuNPsの透過型電子顕微鏡を走査するための液体流試料ホルダの動作を説明します。...

走査型透過電子顕微鏡を用いて、液体中にナノサイズのオブジェクトの動的プロセスを学びます

ここでは、原子間力顕微鏡（AFM）を用いて、単一分子力分光測定によって明確に定義された無機表面のいずれかのペプチドまたはアミノ酸との間の相互作用の力を測定するためのプロトコルを提示します。測定から得られた情報は、より良好なペプチド無機材料相間を理解することが重要です。...

単一分子力分光法を用いて無機材料とアミノ酸とペプチドの相互作用への洞察

安易なプロトコルである polydopamine と連日の表面を高機能化する.

ナノダイアモンドおよびその低減銀ナノ粒子の生体 Polydopamine 表面改質

低運動エネルギーの中性SO2クラスター(&lt;0.8...

クラスターによる脱着/イオン化質量分析による、表面上の複雑分子とその反応の解析

学ぼう、ジペプチドが二酸化チタンに吸着する物理化学的メカニズム。溶液分散ナノ粒子を用いた実験手法と熱力学的パラメータの測定方法を解説し、バイオマテリアル研究の基礎を理解する。

破壊法を用いた溶液分散無機ナノ粒子の短いペプチド吸着の研究

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