Procedimento para a fabricação de nanofibras biofuncionais
Summary
Uma abordagem eficiente para a preparação de nanofibras decorados com grupos funcionais capazes de interagir especificamente com as proteínas é descrito. A primeira abordagem requer a preparação de um polímero funcionalizado com o grupo funcional apropriado. O polímero funcional é fabricado em nanofibras por electrospinning. A eficácia da ligação das nanofibras com uma proteína é estudada por microscopia confocal.
Abstract
Electrospinning é um método de transformação eficiente para a preparação de nanofibras decorados com grupos funcionais. Nanofibras decorados com grupos funcionais podem ser utilizados para estudar o material de biomarcadores interacções isto ato como biossensores com potencial como detectores de moléculas isoladas. Desenvolvemos uma abordagem eficaz para a preparação de polímeros funcionais em que a funcionalidade tem a capacidade de se ligar especificamente a uma proteína modelo. No nosso sistema modelo, o grupo funcional é 2,4-dinitrofenilo (DNP) e a proteína é anti-DNP IgE (imunoglobulina E). O polímero funcional, α, ω-bi [2,4-dinitrofenil capróico] [poli (óxido de etileno)-b-poli (2-metoxiestireno)-b-poli (óxido de etileno)] (CDNP-PEO-P2MS-PEO- CDNP), é preparado por polimerização aniónica vivo. O iniciador difuncional utilizado na polimerização foi preparado por reacção de transferência de electrões de α-metilestireno e metal (espelho) de potássio. O monómero de 2-metoxiestireno foi adicionadaprimeiro para o iniciador, seguindo-se a adição do segundo monómero, óxido de etileno, e, finalmente, o polímero vivo foi terminado por metanol. O α, ω-dihydroxyl polímero [HO-PEO-P2MS-PEO-OH] foi feito reagir com N-2 ,4-DNP-∈-amino capróico, por acoplamento DCC, resultando na formação de α, ω-bi [ 2,4-dinitrophenylcaproic] [poli (óxido de etileno)-b-poli (2-metoxiestireno)-b-poli (óxido de etileno)] (CDNP-PEO-P2MS-PEO-CDNP). Os polímeros foram caracterizados por FT-IR, 1H NMR e Cromatografia de Permeação em Gel (GPC). As distribuições de pesos moleculares dos polímeros foram estreito (1.1-1.2) e polímeros com pesos moleculares superiores a 50.000 foi usado neste estudo. Os polímeros foram pós amarelos e solúveis em tetra-hidrofurano. A solúvel em água CDNP-PEO-P2MS-PEO-CDNP / DMEG (glicol dimethoxyethylene) complexo se liga e consegue ligação estado constante com solução IgE dentro de alguns segundos. Maior peso molecular (isto é insolúvel em água em torno de 50.000) CDNP-PEO-P2MS-PEO-CDNP polímeros, contendo 1% de nanotubos de carbono de parede única (SWCNT) foram transformadas em nanofibras electroactivas (100 nm a 500 nm de diâmetro) sobre o substrato de silício. Espectroscopia de fluorescência mostra que o anti-DNP IgE interage com as nanofibras por ligação com os grupos funcionais DNP decorando as fibras. Estas observações sugerem que nanofibras adequadamente funcionalizados promessa para o desenvolvimento de dispositivo de detecção de biomarcadores.
Protocol
Discussion
Neste relatório, nós apresentamos uma abordagem poderosa para preparar nanofibras biofuncionais. As nanofibras são decorados com um grupo funcional que é específico para uma proteína modelo. O procedimento e abordagem relatado nesta comunicação é de natureza geral e pode ser utilizado para preparar nanofibras decorados com qualquer grupo funcional desejado. A polimerização viva aniónico é poderoso método para sintetizar estruturas poliméricas controladas covalentemente ligados a qualquer número de grupos…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este trabalho foi financiado pela NSF HRD-0630456, um NSF CREST Programa e NSF é DMR-0934142.
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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