作者:Cedervall T et al.
发表日期:2007年2月
发表期刊:Proceedings of the National Academy of Sciences
研究背景
由于纳米颗粒直径小,可进入身体几乎所有区域,使得其为医学技术领域提供了新的解决方案。纳米颗粒技术发展速度惊人,其在体内与蛋白质之间结合数量和结合形式导致不同的体内反应,故了解蛋白质与纳米颗粒之间的结合和解离速率,可帮助理解细胞功能机制。在分离纳米颗粒和蛋白质方法中,凝胶过滤方法比离心法干扰更小,故本实验通过表面等离子体共振技术,凝胶过滤技术,ITC技术分析了蛋白质-纳米颗粒混合物上蛋白质的结合和解离速率。
当纳米颗粒进入生物流体中,迅速被蛋白包裹,这些蛋白可能会被改变构象,暴露新的表位或由于局部高浓度导致功能干扰等。若要深入了解纳米颗粒的生物效应,需要了解蛋白与纳米颗粒之间的动力学结合特性。纳米颗粒相关蛋白的分离和鉴定并不是一项简单的工作,通常含量低有特异性亲和作用的蛋白可能发挥关键作用,在不干扰蛋白与纳米颗粒结合的前提下,开发合适的分析方法至关重要。
实验方法
本研究使用分离范围在5×105-108 kDa的Sephacryl S1000 SF凝胶柱,模板蛋白使用了白蛋白,纳米颗粒则使用了不同比例混合的NIPAM/BAM(粒径均为200 nm,混合比例分别为85:15, 65:35, 50:50)。缓冲液为pH 7.5的10 mM Tris-HCl,0.15 M NaCl,1 mM EDTA,单独蛋白与纳米颗粒的混合凝胶过滤实验在5℃下进行。血浆与纳米颗粒的混合需要先在5℃下混合,加热至23℃后离心弃上清,清洗3次,在冰上使用缓冲液重悬后备用,凝胶过滤实验同样在5℃下进行。
结果结果对比了蛋白单独、纳米颗粒单独以及蛋白-纳米颗粒混合经过凝胶过滤的洗脱图谱。
凝胶过滤结果显示,蛋白-纳米颗粒间的交换速率受到纳米颗粒表面疏水性影响。相较于单独的白蛋白,HSA与纳米颗粒混合后产生的洗脱曲线暗示了白蛋白与纳米颗粒间有相互作用。HSA混合后的洗脱曲线早于HSA单独的洗脱曲线,相对位移小,说明HSA -纳米颗粒在凝胶柱洗脱过程中发生解离。更多实验结果表明,当亲水性纳米颗粒比例增加时,蛋白洗脱峰越早,表明蛋白与纳米颗粒之间的结合保留时间越长。不同纳米颗粒的组成使蛋白的结合解离率不同,说明与纳米颗粒表面特征有依赖性。
产品信息
类别 | 货号 | 产品名称 | 规格 |
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填料 | 17061301 | Sephacryl S-500 HR | 750 mL |