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En nanobiotecnología , una nanohoja de peptoides es una estructura proteica sintética hecha a partir de peptoides . Las nanohojas de peptoides tienen un espesor 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 a escala nanométrica. [1]
Esto los convierte en uno de los materiales cristalinos orgánicos bidimensionales más delgados conocidos, con una relación área-espesor de más de 10 9 nm. Las nanohojas de peptoides fueron descubiertas 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 polipeptoide 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 las cadenas laterales hidrofílicas en el agua. Cuando esta monocapa se encoge, se dobla en una bicapa con los grupos hidrofóbicos formando el núcleo interior de la nanohoja de peptoide. [3] Este método se ha estandarizado en el laboratorio de Zuckermann inclinando repetidamente los viales de solución de 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 de peptoide por un factor de cuatro y haciendo que la monocapa se doble en nanohojas de peptoide. Con este método, se producen nanohojas con un alto rendimiento y el 95 % del material de partida del polímero peptoide se convierte eficientemente en nanohojas peptoides después de agitar los viales varios cientos de veces.
Aplicaciones
Las nanohojas peptoides tienen un área de superficie muy alta, que se puede funcionalizar fácilmente para servir como plataforma para detección y creación de plantillas. [4] Además, sus interiores hidrófobos pueden acomodar cargas de moléculas pequeñas hidrófobas, que se han demostrado mediante el secuestro de rojo Nilo cuando este tinte se inyectó en una solución acuosa de las nanohojas peptoides. [5] Por estas razones, el interior hidrófobo de las nanohojas 2D podría ser una plataforma atractiva para cargar o incrustar carga hidrófoba, como moléculas de fármacos, fluoróforos , compuestos aromáticos y nanopartículas metálicas .
Véase también
- Nanohoja
- Película de Langmuir-Blodgett
- Nanosheets.org Imágenes, vídeos y modelos moleculares interactivos de la nanohoja peptoide.
Referencias
- ^ Nam, Ki Tae; Shelby, Sarah A.; Choi, Philip H.; Marciel, Amanda B.; Chen, Ritchie; et al. (11 de abril de 2010). "Cristales bidimensionales ultrafinos de libre flotación a partir de polímeros peptoides específicos de secuencia". Nature Materials . 9 (5). Springer Science and Business Media LLC: 454–460. doi :10.1038/nmat2742. ISSN 1476-1122. PMID 20383129.
- ^ Kudirka, Romas; Tran, Helen; Sanii, Babak; Nam, Ki Tae; Choi, Philip H.; et al. (2011). "Plegamiento de una secuencia polipeptóide de cadena única rica en información en una nanocapa altamente ordenada". Biopolímeros . 96 (5). Wiley: 586–595. doi :10.1002/bip.21590. ISSN 0006-3525. PMID 22180906.
- ^ Sanii, Babak; Kudirka, Romas; Cho, Andrew; Venkateswaran, Neeraja; Olivier, Gloria K.; et al. (12 de octubre de 2011). "Agitado, no revuelto: colapso de una monocapa de peptoides para producir nanoláminas estables que flotan libremente". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 133 (51). Sociedad Química Estadounidense (ACS): 20808–20815. doi :10.1021/ja206199d. ISSN 0002-7863. PMID 21939206.
- ^ Olivier, Gloria K.; Cho, Andrew; Sanii, Babak; Connolly, Michael D.; Tran, Helen; Zuckermann, Ronald N. (18 de septiembre de 2013). "Nanoláminas peptoides miméticas de anticuerpos para el reconocimiento molecular". ACS Nano . 7 (10). Sociedad Química Estadounidense (ACS): 9276–9286. doi :10.1021/nn403899y. ISSN 1936-0851. PMID 24016337.
- ^ Tran, Helen; Gael, Sarah L.; Connolly, Michael D.; Zuckermann, Ronald N. (2 de noviembre de 2011). "Síntesis de submonómeros en fase sólida de polímeros peptoides y su autoensamblaje en nanoláminas altamente ordenadas". Journal of Visualized Experiments (57). MyJove Corporation: e3373. doi :10.3791/3373. ISSN 1940-087X. PMC 3308608. PMID 22083233 .