В нанобиотехнологии , A пептоидной нанолисты представляет собой структуру , синтетический белок изготовлен из пептоиды . Пептоидные нанолисты имеют толщину около трех нанометров и длину до 100 микрометров, что означает, что они имеют двумерную плоскую форму, напоминающую бумагу в наномасштабе. [1]
Это делает их одними из самых тонких известных двумерных органических кристаллических материалов с отношением площади к толщине более 10 9 нм. Пептоидные нанолисты были обнаружены в лаборатории доктора Рона Цукермана в Национальной лаборатории Лоуренса Беркли в 2010 году. Благодаря способности настраивать пептоиды и, следовательно, свойствам пептоидных нанолистов, он может найти применение в областях доставки лекарств и малых молекул. и биосенсор .
Синтез
Для сборки очищенный амфифильный полипептоид определенной последовательности растворяют в водном растворе. [2] Они образуют монослой ( пленку Ленгмюра-Блоджетт ) на границе раздела 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 путем многократного наклона флаконов с раствором пептоида на 85 ° перед возвратом флаконов в вертикальное положение. Это повторяющееся «раскачивающее» движение 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 гидрофобные внутренние части могут вмещать гидрофобные низкомолекулярные грузы, что было продемонстрировано секвестрацией нильского красного, когда этот краситель вводился 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 лекарств, флуорофоры , ароматические соединения и металлические наночастицы .
Смотрите также
- Нанолист
- Фильм Ленгмюра – Блоджетт
- Nanosheets.org Изображения, видео и интерактивные молекулярные модели пептоидного нанолиста.
Рекомендации
- ^ Нам, К.Т., Шелби, С.А., Чой, PH, Марсель, А.Б., Чен, Р., Тан, Л., Чу, Т.К., Меш, Р.А., Ли, Б., Коннолли, М.Д., Киселовски, К., Цукерманн , Р.Н. «Свободноплавающие сверхтонкие двумерные кристаллы из пептоидных полимеров с последовательностью» Нац. Матер. 9 (5), 464-460 (2010).
- ^ Kudirka, R., Tran, H., Sanii, B., Nam, KT, Choi, PH, Venkateswaran, N., Chen, R., Whitelam, S., Zuckermann, RN «Складывание одиночной цепи, богатая информацией полипептоидная последовательность в высокоупорядоченный нанолист »Pept. Sci. 96, 586-595 (2011).
- ^ Сани, Б., Кудирка, Р., Чо, А., Венкатесваран, Н., Оливье, Г.К., Олсон, А.М., Тран, Х., Харада, Р.М., Тан, Л., Цукерманн, Р.Н. перемешивание: коллапс пептоидного монослоя с получением свободно плавающих стабильных нанолистов »J. Am. Chem. Soc. 133, 20808–20815 (2011).
- ^ Оливье, GK; Чо, А .; Sanii, B .; Коннолли, доктор медицины; Tran, H .; Цукерманн, Р.Н. "Антитело-миметические пептоидные нанолисты для молекулярного распознавания" ACS Nano. 7, 9276-9386, (2013).
- ^ Тран, Х., Гаэль, С.Л., Коннолли, М.Д., Цукерманн, Р.Н. «Твердофазный субмономерный синтез пептоидных полимеров и их самосборка в высокоупорядоченные нанолисты» J. Vis. Exp. 57, e3373, (2011).