고갈 방법을 사용하여 유기 나노 입자를 분산 된 용액에 대한 짧은 펩타이드 흡착 연구

무기 물질과 단백질과 펩타이드의 상호 작용은 나노 기술, 생체 재료 및 생명 공학에 대한 의미와 근본적인 현상이다. 이러한 현상을 이해하기 위한 첫 번째 단계는 흡착 상수, 깁스 자유 에너지, 엔탈피, 엔트로피 및 흡착 등과 같은 근본적인 물리화학 상수를 드러내고 있으며, 흡착 성 이더렘을 확립함으로써 평가될 수 있다. 그러나, 액체 상으로부터의 흡착은 실험을 설정하기 전에 모든 것을 의식적으로 고려해야 하는 운동, 표면 용량, pH 및 비교 흡착으로 제한됩니다.

이 비디오에서, 내 동료 엘레나 코리나와 세르게이 Neifert는 관련 실험을 수행하는 동안 연구원이 직면 할 수있는 숨겨진 위험을 방지하는 데 도움이 될 것입니다 준비 기능을 포함하는 솔루션 분산 이산화 티타늄에 디펩티드 흡착의 physico 화학 연구를 발표 할 예정이다. 183밀리그램의 디펩티드를 멸균 폴리머 테스트 튜브에 넣고 최대 약 35밀리리터를 이중 증류수로 희석하고 격렬한 교반 하에서 실온에서 용해합니다. 디펩타이드가 이중 증류수에 녹지 않고 교반하지 않으면 디펩티드 용액을 초음파 욕조에 넣고 몇 분 동안 초음파 처리합니다.

실온에서 교반시 디펩타이드 용액에 MES 또는 수산화나트륨의 용액을 조심스럽게 추가하고 pH 미터로 pH를 모니터링하여 펩타이드의 사전 용해용액을 7.4로 조정한다. pH를 조정한 후 용액을 측정 실린더에 붓습니다. 테스트 튜브를 헹구고 측정 실린더를 최대 40밀리리터의 이중 증류수로 채우면 최종 농도가 16밀리머입니다.

이중 증류수로 16밀리머 디펩티드 용액을 희석하여 0.4에서 12 밀리몰러 사이의 농도로 디펩티드 희석을 준비합니다. 예를 들어, 8밀리머 디펩티드 용액을 준비하기 위해 이중 증류수 7밀리리터를 16밀리머 디펩타이드 용액10밀리리터에 추가합니다. 희석 후, 디펩티드 용액에 MES 또는 수산화 나트륨의 드롭 현명한 용액을 추가하여 pH를 7.4로 조정한다.

pH를 조정한 후 측정 실린더에 용액을 붓습니다. 테스트 튜브를 헹구고 측정 실린더를 이중 증류수로 최대 20밀리리터까지 채우고 8밀리머의 농도를 만듭니다. 디펩티드 스톡 용액의 다른 희석은 그에 따라 제조된다.

결국, 우리는 흡착 연구를 위한 준비된 디펩티드 희석제의 행을 얻습니다. 10 밀리머 MES 버퍼 솔루션을 준비합니다. pH 미터를 교반하고 모니터링할 때 수산화 나트륨 삼각나트륨으로 pH를 7.4로 조정합니다.

이 솔루션은 단독 준비에 사용됩니다. 적어도 5 분 동안 박격포에 나노 결정 티타늄 산화물의 약 200 밀리그램을 분쇄. 이산화 티타늄 나노 입자의 40 밀리그램의 무게.

실험실 스탠드를 사용하여 플라스크를 초음파 욕조에 넣습니다. 그라인드 티타늄을 MES 버퍼 20밀리리터에 유리 깔때기를 사용하여 플라스크에 넣고 초음파 욕조에서 20분 동안 초음파 처리합니다. 온도 조절기를 원하는 온도로 설정합니다.

이산화 티타늄의 초음파 처리된 발바닥 1밀리리터를 표시된 흡착 바이알에 추가합니다. 스티로폼으로 만든 즉석 부동 장치에 해당 희석에 대해 표시된 흡착 유리병을 배치하고 온도 조절장치에 넣어 최소 5분 동안 온도를 평형화합니다. 그 후, 모든 혼합 솔루션이 동일한 온도를 갖도록 해당 표시된 흡착 바이알에 디펩티드 희석 1밀리리터를 추가합니다.

흡착 평형을 달성하기 위해 24 시간 동안 온도 조절에 얻은 흡착 샘플 시리즈를 유지합니다. 때때로 열측정 중에 산화 티타늄 분산을 동요. 온도로 인한 재평형을 피하기 위해 온도 조절기에서 한 번에 여과를 위해 샘플을 하나씩 꺼내십시오.

주사기로 각 유리 바이알에서 디펩티드 용액의 샘플을 채취하십시오. 주사기에서 바늘을 제거하고 유리 바이알에 디펩티드 용액을 필터링하는 주사기 필터에 넣어. 다른 농도의 샘플과 여과를 반복합니다.

이제 이러한 샘플은 분석을 위해 준비되었습니다. 아세토닐릴에서 TFA의 50 밀리리터 솔루션을 만드세요. 측정 실린더에서 TFA의 0.34 밀리리터를 스파이크하고 실온에서 아세토나이트를 사용하여 용액의 양을 50 밀리리터로 조정합니다.

파생 솔루션을 준비합니다. 스파이크 299 페닐리소토시오카네이트의 마이크로리터와 측정 실린더에서 트리에틸라민 347 마이크로리터를 측정 실린더에 채우고 실린더를 최대 50밀리리터에 아세토닐트리로 채웁니다. 고성능 액체 크로마토그래피 분석에 앞서 크로마토그래피 바이알에서 Edman의 시약으로 샘플을 유도합니다.

400 마이크로리터의 유도 시약과 샘플을 혼합합니다. 샘플을 60도에서 15분 동안 유지합니다. 가열 후 225 마이크로리터의 TFA 용액으로 샘플을 중화하고 샘플을 실온으로 냉각시키는 데 몇 분 이내 기다립니다.

HPLC 분석을 사용하여 흡착 전후의 디펩티드 용액의 농도를 결정합니다. 소프트웨어에서 설정한 필요한 조건으로 샘플 분석을 시작합니다. 흡착 후 평형 디펩티드 농도로부터의 흡착의 종속성, 흡착 이더름은 얻어진 실험 데이터에 따라 플롯되었다.

디펩티드 흡착의 측정은 헨리 모델을 사용하여 처리된 데이터였다. 상기 평형 결합 상수는 디펩티드 평형 농도에 대한 디펩티드 흡착의 의존성 경사로부터 얻어졌다. 밴호프 방정식은 각 온도에 대한 표준 깁스 무료 에너지를 결정하는 데 사용되었습니다.

자유 에너지 와 온도그래프로 플롯하여, 디펩티드에 대한 자유 에너지 축을 가진 선형 그래프의 가로채기로 엔탈피를 결정했습니다. 각 온도에 대한 엔트로피의 변화는 기본 방정식에서 결정되었다. 평형 결합 상수의 계산된 값, 표준 깁스 자유 에너지, 디펩티드용 엔탈피 및 엔트로피는 표 1에 제시된다.

고갈 데이터에서 흡착 이더름 구조는 말 그대로 모든 가용성 소러베이트에 대한 철저한 물리 화학 데이터를 제공, 비싼 설정을 필요로하지 않는 가장 사용할 수있는 방법론으로 남아있다. 분광 또는 컴퓨터 기반 데이터와 결합, 그것은 무기 나노 입자에 접촉 시 생체 분자의 복잡한 행동의 근본적인 구조적 특징을 공개 할 수있다.