バイオ機能ナノファイバーを製造するための手順
Summary
特にタンパク質と相互作用することができる官能基が飾られたナノファイバーを製造するための効率的なアプローチを説明する。アプローチは、最初に適切な官能基で官能化ポリマーの調製を必要とします。官能性ポリマーは、エレクトロスピニング法によるナノファイバーに加工される。タンパク質とナノファイバーの結合の有効性は、共焦点顕微鏡によって研究されています。
Abstract
エレクトロスピニング法は、官能基で飾られたナノファイバーを製造するための効果的な処理方法である。官能基が飾らナノファイバーは、単一分子検出器のような可能性を秘めたバイオセンサーとして作用すなわち物質のバイオマーカーの相互作用を研究するために利用することができる。我々は、機能性はモデルタンパク質と特異的に結合する能力を持っている機能性ポリマーを製造するための効果的なアプローチを開発しました。我々のモデルシステムでは、官能基は、2,4 – ジニトロフェニル（DNP）とタンパク質である抗DNP IgE（免疫グロブリンE）です。機能性ポリマー、α、ω-ビ[2,4 – ジニトロフェニルカプロン] [ポリ（エチレンオキシド）-b-ポリ（2 – メトキシスチレン）-b-ポリ（エチレンオキシド）]（CDNP-PEO-P2MS-PEO- CDNP）は、アニオンリビング重合によって調製される。重合に利用二官能性開始剤は、α-メチルスチレンとカリウム（ミラー）は、金属の電子移動反応によって調製した。 2 – メトキシスチレンモノマーが追加されましたイニシエータに、第一、第二のモノマー、酸化エチレンを付加し、続いて、最後にリビングポリマーをメタノールによって終了されました。 α、ω-ジヒドロキシポリマー[HO-PEO-P2MS-PEO-OH]のα、ω-biの形成をもたらすのDCCカップリングによるN-2 ,4-DNP-∈-アミノカプロン酸、と反応させた[ 2,4 – dinitrophenylcaproic] [ポリ（エチレンオキシド）-b-ポリ（2 – メトキシスチレン）-b-ポリ（エチレンオキシド）]（CDNP-PEO-P2MS-PEO-CDNP）。ポリマーは、FT-IR、1 H NMRおよびゲル浸透クロマトグラフィー（GPC）によって特徴付けられた。ポリマーの分子量分布は狭かった（1.1-1.2）、50,000より大きい分子量を有するポリマーをこの研究で使用されていました。ポリマーは、黄色の粉末及びテトラヒドロフランに可溶であった。水溶性CDNP-PEO-P2MS-PEO-CDNP / DMEG（dimethoxyethyleneグリコール）複合体は、結合して数秒以内に解IgEと定常状態の結合を実現しています。より高い分子量（約50,000水不溶性IE）より1パーセントを含むP-PEO-P2MS-PEO-CDNPポリマーは、単層カーボンナノチューブ（SWCNT）は、シリコン基板上に電気的に活性なナノファイバー（100 nmの直径が500ナノメートル）に加工した。蛍光分光法は、抗DNP IgEが飾るDNPの官能基の繊維と結合することにより、ナノファイバーと相互作用を示しています。これらの観察結果は、適切に官能化されたナノファイバーは、バイオマーカー検出装置を開発するための約束を保持することを示唆している。
Protocol
Discussion
本稿では、生体機能性ナノファイバーを製造するための強力なアプローチを提示している。ナノファイバーは、モデルタンパク質に特異的である官能基に装飾が施されています。この通信で報告された手順とアプローチは、一般的なものであり、所望の任意の官能基が飾られたナノファイバーを調製するために用いることができる。アニオンリビング重合が共有結合し、関心のある特定のバ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この作品は、NSFのHRD-0630456によってサポートされていました、NSF CRESTプログラムとNSFは、DMR-0934142です。
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number |
| Sodium Metal | Sigma-Aldrich | 282065 |
| Benzophenone | Sigma-Aldrich | 239852 |
| 2-methoxystyrene | Sigma-Aldrich | 563064 |
| Tetrahydrofuran | Sigma-Aldrich | 178810 |
| Chlorobenzene | Sigma-Aldrich | 319996 |
| Single walled CNTs | Sigma-Aldrich | 704113 |
| Polystyrene | Sigma-Aldrich | 81416 |
| Silicon Wafers | Silicon Quest Int’l | 720200 |
| Zeiss FESEM | Carl Zeiss Inc. | Ultra 60 |
| Probestation with Bausch & Lomb MicroZoom II High Performance Microscope | Bausch and Lomb | |
| Leica Scanning Confocal System | Leica Microsystems | TCS SP2 |
| Sub-femtoamp Remote Sourcemeter | Keithley Instruments | 6430 |
| Autoranging Digital Multimeter | Keithley Instruments | 175A |
| Syringe Pump | Chemyx Inc. | Fusion 200 |
| Zeiss Optical Microscope | Carl Zeiss Inc. | Zeiss/Axiotech |
References
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