En nanobiotecnología , una nanoplaca peptoide es una estructura de proteína sintética hecha de peptoides . Las nanohojas peptoides tienen un grosor de aproximadamente tres nanómetros y una longitud de hasta 100 micrómetros, lo que significa que tienen una forma plana bidimensional que se asemeja al papel en la nanoescala. [1]
Esto los convierte en uno de los materiales cristalinos orgánicos bidimensionales más delgados con una relación de área a espesor superior a 109 nm. Las nanohojas de peptoides se descubrieron en el laboratorio del Dr. Ron Zuckermann en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley en 2010. Debido a la capacidad de personalizar los peptoides y, por lo tanto, las propiedades de la nanohoja de peptoides, tiene posibles aplicaciones en las áreas de administración de fármacos y moléculas pequeñas. y biodetección .
Síntesis
Para el ensamblaje, se disuelve un polipéptoide anfifílico purificado de secuencia específica en una solución acuosa. [2] Estos forman una monocapa ( película de Langmuir-Blodgett ) en la interfaz aire-agua con sus cadenas laterales hidrofóbicas orientadas en el aire y cadenas laterales hidrofílicas en el agua. Cuando esta monocapa se contrae, se dobla en una bicapa con los grupos hidrófobos formando el núcleo interior de la nanocapa peptoide. [3] Este método ha sido estandarizado en el laboratorio de Zuckermann inclinando repetidamente viales de solución peptoide a 85 ° antes de devolver los viales a la posición vertical. Este movimiento repetitivo de “balanceo” del vial disminuye el área interfacial de la interfaz aire-agua dentro del vial, comprimiendo la monocapa peptoide en un factor de cuatro y haciendo que la monocapa se doble en nanohojas peptoides. Con este método, se producen nanohojas con alto rendimiento y el 95% del material de partida del polímero peptoide se convierte de manera eficiente en nanohojas peptoides después de agitar los viales varios cientos de veces.
Aplicaciones
Las nanohojas de peptoides tienen un área de superficie muy alta, que se puede funcionalizar fácilmente para servir como una plataforma para la detección y la creación de plantillas. [4] Además, sus interiores hidrofóbicos pueden acomodar cargas hidrofóbicas de moléculas pequeñas, lo que ha sido demostrado por el secuestro de rojo de Nilo cuando este tinte se inyectó en una solución acuosa de las nanohojas peptoides. [5] Por estas razones, el interior hidrofóbico de las nanohojas 2D podría ser una plataforma atractiva para cargar o incrustar cargas hidrofóbicas, como moléculas de fármacos, fluoróforos , compuestos aromáticos y nanopartículas metálicas .
Ver también
- Nanohoja
- Película de Langmuir-Blodgett
- Nanosheets.org Imágenes, videos y modelos moleculares interactivos de la nanohoja peptoide.
Referencias
- ^ Nam, KT, Shelby, SA, Choi, PH, Marciel, AB, Chen, R., Tan, L., Chu, TK, Mesch, RA, Lee, B., Connolly, MD, Kisielowski, C., Zuckermann , RN “Cristales bidimensionales ultrafinos que flotan libremente a partir de polímeros peptoides específicos de secuencia” Nat. Mater. 9 (5), 464-460 (2010).
- ^ Kudirka, R., Tran, H., Sanii, B., Nam, KT, Choi, PH, Venkateswaran, N., Chen, R., Whitelam, S., Zuckermann, RN “Plegado de una sola cadena, secuencia polipeptoide rica en información en una nanohoja altamente ordenada ”Pept. Sci. 96, 586 - 595 (2011).
- ^ Sanii, B., Kudirka, R., Cho, A., Venkateswaran, N., Olivier, GK, Olson, AM, Tran, H., Harada, RM, Tan, L., Zuckermann, RN agitado: colapso de una monocapa peptoide para producir nanoláminas estables que flotan libremente ”J. Am. Chem. Soc. 133, 20808-20815 (2011).
- ^ Olivier, GK; Cho, A .; Sanii, B .; Connolly, MD; Tran, H .; Zuckermann, RN "Nanohojas de peptoides miméticos de anticuerpos para reconocimiento molecular" ACS Nano. 7, 9276-9386, (2013).
- ^ Tran, H., Gael, SL, Connolly, MD, Zuckermann, RN “Síntesis de submonómeros en fase sólida de polímeros peptoides y su autoensamblaje en nanohojas altamente ordenadas” J. Vis. Exp. 57, e3373, (2011).