RU2484178C2 - Method of producing protein coatings on surface of solid bodies containing mixed valence metal ions - Google Patents
Method of producing protein coatings on surface of solid bodies containing mixed valence metal ions Download PDFInfo
- Publication number
- RU2484178C2 RU2484178C2 RU2011136972/02A RU2011136972A RU2484178C2 RU 2484178 C2 RU2484178 C2 RU 2484178C2 RU 2011136972/02 A RU2011136972/02 A RU 2011136972/02A RU 2011136972 A RU2011136972 A RU 2011136972A RU 2484178 C2 RU2484178 C2 RU 2484178C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- protein
- formation
- nanoparticles
- solution
- albumin
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Peptides Or Proteins (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
- Medicinal Preparation (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области получения биосовместимых покрытий на поверхностях твердых тел, конкретно к способам получения белковых покрытий на поверхностях, содержащих ионы металлов переменной валентности. Изобретение может быть использовано в медицине, ветеринарии, в производстве косметических и гигиенических средств, а также в других областях техники, где необходимо нанесение белковых покрытий на металлические твердые тела, например частицы, пленки, мембраны.The invention relates to the field of producing biocompatible coatings on the surfaces of solids, and specifically to methods for producing protein coatings on surfaces containing metal ions of variable valency. The invention can be used in medicine, veterinary medicine, in the production of cosmetics and hygiene products, as well as in other areas of technology where protein coatings on metal solids, such as particles, films, membranes, are necessary.
Одно из актуальных медицинских применений изобретения - создание на основе магнитных наночастиц систем векторной доставки лекарственных и биологически активных препаратов. Необходимым этапом в технологии создания таких систем является формирование на поверхности частиц полифункционального биосовместимого покрытия, предназначенного для связывания подлежащих доставке биологически активных веществ. Наиболее удобно в качестве покрытий использовать белки, характеризующиеся высокой биосовместимостью и полифункциональностью, способностью придать поверхностям твердых тел физическую и химическую стабильность и инертность при физиологических условиях. Белковые покрытия защищают частицы от внешнего воздействия, в частности, обеспечивают защиту магнитного ядра и предотвращают непосредственный контакт поверхности металла с кровью, чреватый неконтролируемой активацией белков системы свертывания крови, приводящей к нежелательной активации иммунной системы, адгезии тромбоцитов и тромбообразованию. Формирование белковых покрытий на поверхности стабилизирует коллоидные суспензии, частицы которых не агрегируют, не диссоциируют, химически не взаимодействуют с растворителем.One of the topical medical applications of the invention is the creation on the basis of magnetic nanoparticles of vector delivery systems for drugs and biologically active drugs. A necessary step in the technology of creating such systems is the formation on the surface of the particles of a multifunctional biocompatible coating designed to bind the biologically active substances to be delivered. It is most convenient to use proteins as coatings, characterized by high biocompatibility and polyfunctionality, the ability to give the surfaces of solids physical and chemical stability and inertness under physiological conditions. Protein coatings protect particles from external influences, in particular, protect the magnetic core and prevent direct contact of the metal surface with blood, which is fraught with uncontrolled activation of the blood coagulation system proteins, leading to undesired activation of the immune system, platelet adhesion and thrombosis. The formation of protein coatings on the surface stabilizes colloidal suspensions, the particles of which do not aggregate, do not dissociate, and do not chemically interact with the solvent.
Известен способ получения белкового покрытия на наночастицах Fe3O4-γFe2O3, который включает введение в систему белка, в частности трипсина, в водном растворе при температуре 4°С и при значении рН раствора, близкому к нейтральному, на стадии получения магнитных частиц [Nishimura K., Hasegawa M., Ogura Y., Nishi T., Kataoka K., Handa H., Abe M. 4°С preparation of ferrite nanoparticles having protein molecules immobilized on their surfaces. J.Appl. Phys. 2002. V.91. P.8555-8556]. Способ не предполагает закрепления белков на поверхности, поэтому макромолекулы белков могут десорбироваться с поверхности наночастиц, что является недостатком способа.A known method of producing a protein coating on nanoparticles of Fe 3 O 4 -γFe 2 O 3 , which includes the introduction of a protein, in particular trypsin, in an aqueous solution at a temperature of 4 ° C and with a solution pH close to neutral, at the stage of obtaining magnetic particles [Nishimura K., Hasegawa M., Ogura Y., Nishi T., Kataoka K., Handa H., Abe M. 4 ° C preparation of ferrite nanoparticles having protein molecules immobilized on their surfaces. J. Appl. Phys. 2002. V. 91. P.8555-8556]. The method does not involve fixing proteins on the surface; therefore, protein macromolecules can be desorbed from the surface of nanoparticles, which is a disadvantage of the method.
Известен способ создания на магнитных частицах полимерных покрытий, содержащих иммобилизованные биологические компоненты, в том числе белки, энзимы [JP 63005019, опубл. 11.01.1988]. На поверхность частиц наносят связывающий молекулярный слой, содержащий кремнийорганические соединения, функциональные группы которых используют для проведения реакции полимеризации и иммобилизации биологических компонентов. Недостатком способа является сложная технология получения конечного продукта.A known method of creating magnetic particles of polymer coatings containing immobilized biological components, including proteins, enzymes [JP 63005019, publ. 01/11/1988]. A binding molecular layer containing organosilicon compounds whose functional groups are used to carry out the polymerization reaction and immobilize biological components is applied to the surface of the particles. The disadvantage of this method is the complex technology for obtaining the final product.
Известен способ иммобилизации трипсина на поверхности ферромагнетита [SU 1518373 A1, опубл. 30.10.89], включающий обработку поверхности ферромагнетита γ-аминопропилтриэтоксисиланом, модифицирование полученного производного глутаровым альдегидом и последующее связывание трипсина с носителем. Недостатком способа являются многостадийность и необходимость использования токсичных растворителей, в частности толуола.A known method of immobilization of trypsin on the surface of ferromagnetite [SU 1518373 A1, publ. 10.30.89], including surface treatment of ferromagnetite with γ-aminopropyltriethoxysilane, modification of the derivative obtained with glutaraldehyde and subsequent binding of trypsin to the carrier. The disadvantage of this method is the multi-stage and the need to use toxic solvents, in particular toluene.
Известен способ формирования на поверхности суперпарамагнитных наночастиц покрытия из желатины и гуммиарабика [US 4965007, опубл. 23.10.90] через стадию образования коацерватов и ковалентное сшивание покрытия с использованием в качестве сшивающего агента глутарового альдегида с последующим удалением его избытка. Недостатками метода являются сложность технологии получения конечного продукта и возможность сшивания адсорбтивов в растворе.A known method of forming on the surface of superparamagnetic nanoparticles of a coating of gelatin and gum arabic [US 4965007, publ. 23.10.90] through the stage of formation of coacervates and covalent crosslinking of the coating using glutaraldehyde as a crosslinking agent, followed by removal of its excess. The disadvantages of the method are the complexity of the technology for obtaining the final product and the possibility of crosslinking adsorbents in solution.
Наиболее близким к заявляемому способу является способ закрепления адсорбционного слоя из макромолекул альбумина на наночастицах магнетита, включающий применение карбодиимида в качестве сшивающего агента [Peng Z.G., Hidajat K., Uddin M.S. Adsorption of bovine serum albumin on nanosized magnetic particles. Journal of Colloid and Interface Science. 2004. V.271. P.277-283]. Способ предполагает формирование реакционной смеси, состоящей из раствора альбумина, магнитных частиц и свежеприготовленного раствора карбодиимида. Смесь инкубируют в течение 24 часов при комнатной температуре при непрерывном перемешивании. Способ предполагает использование токсичного органического сшивателя (карбодиимида). Способ не позволяет получить достаточно прочное покрытие, что подтверждается экспериментами по десорбции альбумина. Кроме того, неизбирательное сшивание приводит не только к формированию покрытия на поверхности частиц, но и к образованию кластеров наночастиц за счет перекрестного сшивания молекул белка, адсорбированных на разных наночастицах. Вследствие этого получение данным способом частиц, однородных по размеру и толщине адсорбционного слоя, пригодных для использования в системах векторной доставки биологически активных веществ, является проблематичным.Closest to the claimed method is a method of fixing the adsorption layer of albumin macromolecules on magnetite nanoparticles, including the use of carbodiimide as a crosslinking agent [Peng Z.G., Hidajat K., Uddin M.S. Adsorption of bovine serum albumin on nanosized magnetic particles. Journal of Colloid and Interface Science. 2004. V.271. P.277-283]. The method involves the formation of a reaction mixture consisting of a solution of albumin, magnetic particles and a freshly prepared solution of carbodiimide. The mixture was incubated for 24 hours at room temperature with continuous stirring. The method involves the use of a toxic organic crosslinker (carbodiimide). The method does not allow to obtain a sufficiently strong coating, which is confirmed by experiments on the desorption of albumin. In addition, non-selective crosslinking leads not only to the formation of a coating on the surface of the particles, but also to the formation of clusters of nanoparticles due to the crosslinking of protein molecules adsorbed on different nanoparticles. As a result, the production by this method of particles uniform in size and thickness of the adsorption layer suitable for use in vector delivery systems of biologically active substances is problematic.
Задачей настоящего изобретения является разработка простого не требующего применения токсичных агентов способа получения белковых покрытий на поверхностях твердых тел, содержащих ионы металлов переменной валентности, обеспечивающего получение прочных белковых покрытий и исключающего возможность протекания побочных процессов, связанных с образованием перекрестных сшивок и приводящих к агрегированию макромолекул белка в растворе и к кластерообразованию.The objective of the present invention is to develop a simple method that does not require the use of toxic agents for the production of protein coatings on the surfaces of solids containing metal ions of variable valency, which provides strong protein coatings and eliminates the possibility of side processes associated with the formation of cross-linking and leading to aggregation of protein macromolecules in solution and to cluster formation.
Поставленная задача решается предлагаемым способом получения белковых покрытий на поверхностях твердых тел, содержащих ионы металлов переменной валентности, включающим инкубирование указанных тел в растворе белка в присутствии инициатора образования свободных радикалов.The problem is solved by the proposed method for the production of protein coatings on the surfaces of solids containing metal ions of variable valency, including incubation of these bodies in a protein solution in the presence of an initiator of the formation of free radicals.
Сущность способа состоит в том, что при взаимодействии молекул инициатора образования свободных радикалов с металлической поверхностью, содержащей ионы металлов переменной валентности, происходит окисление последних, сопровождаемое образованием свободных радикалов, инициирующих процессы сшивки макромолекул белка между собой. Поскольку свободные радикалы возникают в области контакта поверхности, содержащей ионы металлов переменной валентности, с инициатором образования свободных радикалов, процессы образования сшивок, придающих покрытию повышенную прочность, локализуются строго в слое белка, адсорбированного на поверхности. Образовавшееся белковое покрытие, в свою очередь, препятствует распространению радикалов в раствор и протеканию побочных свободнорадикальных реакций в жидкой фазе. При этом исключается возможность образования перекрестных сшивок между макромолекулами белка, находящимися в растворе, а также исключается возможность образования кластеров вследствие сшивания молекул белка, иммобилизованных на разных частицах.The essence of the method is that during the interaction of the molecules of the initiator of the formation of free radicals with a metal surface containing metal ions of variable valency, the latter are oxidized, accompanied by the formation of free radicals initiating the processes of crosslinking of the protein macromolecules with each other. Since free radicals arise in the contact area of a surface containing variable-valence metal ions with an initiator of the formation of free radicals, the formation of cross-links giving the coating increased strength is localized strictly in the protein layer adsorbed on the surface. The resulting protein coating, in turn, prevents the spread of radicals in the solution and the occurrence of side free radical reactions in the liquid phase. This eliminates the possibility of cross-linking between protein macromolecules in solution, and also eliminates the possibility of cluster formation due to crosslinking of protein molecules immobilized on different particles.
Наиболее чувствительны к свободнорадикальному окислению серосодержащие и циклические аминокислотные остатки. Например, радикальная модификация остатков цистеина приводит к образованию ковалентных межмолекулярных сшивок в белках за счет образования дисульфидных связей, а в случае тирозина сшивки образуются за счет взаимодействия двух тирозин-радикалов [Stadtman E.R., Levine R.L. Free radical-mediated oxidation of free amino acids and amino asid residues in proteins. Amino Acids. 2003. V.25. P.207-218].Sulfur-containing and cyclic amino acid residues are most sensitive to free radical oxidation. For example, radical modification of cysteine residues leads to the formation of covalent intermolecular crosslinks in proteins due to the formation of disulfide bonds, and in the case of tyrosine, crosslinking is formed due to the interaction of two tyrosine radicals [Stadtman E.R., Levine R.L. Free radical-mediated oxidation of free amino acids and amino asid residues in proteins. Amino Acids. 2003. V.25. P.207-218].
Предлагаемым способом могут быть получены покрытия из любых белков, содержащих остатки серосодержащих и циклических аминокислот. Для создания систем векторной доставки биологически активных веществ предпочтительно использовать белки плазмы крови, характеризующиеся высокой биосовместимостью, позволяющие снизить токсичность вводимых в организм наночастиц и предотвратить нежелательное взаимодействие поверхности частиц с кровью. В спектре белков плазмы крови наиболее предпочтительными для создания покрытий являются коммерчески доступные альбумин и иммуноглобулин G, удовлетворяющие всем вышеперечисленным требованиям.The proposed method can be obtained coatings from any proteins containing residues of sulfur-containing and cyclic amino acids. To create systems for the vector delivery of biologically active substances, it is preferable to use blood plasma proteins, characterized by high biocompatibility, which can reduce the toxicity of nanoparticles introduced into the body and prevent unwanted interaction of the particle surface with blood. In the spectrum of blood plasma proteins, the most preferred coatings are commercially available albumin and immunoglobulin G, which satisfy all of the above requirements.
В качестве инициаторов образования свободных радикалов могут быть использованы пероксид водорода или органические водорастворимые гидропероксиды, а также гипохлориты металлов, например гипохлорит натрия, способные генерировать свободные радикалы при контактировании с ионами металлов переменной валентности, присутствующими на поверхности подлежащих покрытию твердых тел. Для обеспечения оптимальных фазовых условий протекания процесса получение покрытий предпочтительно проводить в водной среде.As initiators of the formation of free radicals, hydrogen peroxide or organic water-soluble hydroperoxides, as well as metal hypochlorites, for example sodium hypochlorite, capable of generating free radicals upon contact with metal ions of variable valency present on the surface of the solids to be coated can be used. To ensure optimal phase conditions of the process, the preparation of coatings is preferably carried out in an aqueous medium.
Заявляемым способом белковые покрытия могут быть получены на поверхностях различных твердых тел - пленок, мембран, частиц, содержащих ионы металлов переменной валентности, - железа, меди, марганца, хрома и др. Для медицинских целей наиболее предпочтительными являются наночастицы магнетита, которые совмещают в себе хорошую магнитоуправляемость и возможность модификации поверхности. Например, при взаимодействии поверхности частиц магнетита с пероксидом водорода образование свободных радикалов происходит по схемеThe inventive method, protein coatings can be obtained on the surfaces of various solids - films, membranes, particles containing metal ions of variable valency - iron, copper, manganese, chromium, etc. For medical purposes, magnetite nanoparticles, which combine good magnetically controlled and the possibility of surface modification. For example, during the interaction of the surface of magnetite particles with hydrogen peroxide, the formation of free radicals occurs according to the scheme
[Kitagawa M., Tokiwa Y. Polymerization of vinyl sugar ester using ascorbic acid and hydrogen peroxide as a redox reagent. Carbohydrate Polymers. 2006. V.64. P.218-223]. Аналогичные реакции в присутствии инициаторов образования свободных радикалов протекают и на поверхностях, содержащих ионы других металлов переменной валентности.[Kitagawa M., Tokiwa Y. Polymerization of vinyl sugar ester using ascorbic acid and hydrogen peroxide as a redox reagent. Carbohydrate Polymers. 2006. V.64. P.218-223]. Similar reactions in the presence of initiators of the formation of free radicals occur on surfaces containing ions of other metals of variable valency.
Способ осуществляют следующим образом. Формируют реакционную систему, включающую подлежащие покрытию твердые тела, раствор инициатора образования свободных радикалов и раствор белка в буфере с рН 6,5-8,0. Смесь инкубируют при комнатной температуре при перемешивании. Время инкубирования, зависящее от формы, размера и химической природы тел, на поверхности которых формируют покрытие, скорости адсорбции белка, а также от активности инициатора образования свободных радикалов, подбирают опытным путем. Оно может составлять от 1-2 часов до суток. Количество белка и инициатора образования свободных радикалов, вводимых в реакционную систему, также подбирают эмпирически, обеспечивая их избыток, необходимый для эффективного протекания свободнорадикальных реакций. Если в качестве твердых тел, на которых получают белковое покрытие, используют магнитные наночастицы, последние могут быть отделены от неиммобилизованного белка любым подходящим способом - центрифугированием, магнитной сепарацией, фильтрованием, диализом и т.п.The method is as follows. A reaction system is formed, including solids to be coated, a solution of the initiator of the formation of free radicals and a solution of protein in a buffer with a pH of 6.5-8.0. The mixture was incubated at room temperature with stirring. The incubation time, depending on the shape, size and chemical nature of the bodies on the surface of which the coating is formed, the rate of protein adsorption, as well as on the activity of the initiator of the formation of free radicals, are selected experimentally. It can be from 1-2 hours to a day. The amount of protein and the initiator of the formation of free radicals introduced into the reaction system is also selected empirically, providing their excess necessary for the effective occurrence of free radical reactions. If magnetic nanoparticles are used as solids on which the protein coating is obtained, the latter can be separated from the non-immobilized protein by any suitable method - centrifugation, magnetic separation, filtration, dialysis, etc.
Краткое описание чертежей.A brief description of the drawings.
Фиг.1. ИК-спектры надосадочных растворов после ультрацентрифугирования образцов, полученных по примеру 1: 1 - контрольный образец, 2 - опытный образец, 3 - опытный образец в присутствии аскорбиновой кислоты (спектрометр Tenzor 27, "Bruker" (Германия) с разрешением 2 см-1, спектры записаны в режиме «на отражение» с использованием ячейки pike-miracle с селенидом цинка ZnSe).Figure 1. IR spectra of the supernatant solutions after ultracentrifugation of the samples obtained according to example 1: 1 — control sample, 2 — prototype, 3 — prototype in the presence of ascorbic acid (Tenzor 27 spectrometer, Bruker (Germany) with a resolution of 2 cm -1 , the spectra were recorded in reflection mode using a pike-miracle cell with zinc selenide ZnSe).
Фиг.2. Объемное распределение по размеру частиц, полученных по примеру 1, после инкубирования с фибриногеном: а - контрольный образец, б - опытный образец (спектрометр Malvern Zetasizer Nano S (Англия), угол детектирования 173°, разрешение 0,5 нм, температура 25°С).Figure 2. Volume distribution according to the size of the particles obtained in example 1 after incubation with fibrinogen: a - control sample, b - experimental sample (Malvern Zetasizer Nano S spectrometer (England), detection angle 173 °, resolution 0.5 nm,
Возможность практического осуществления заявляемого изобретения продемонстрирована ниже на примерах получения покрытий из альбумина и иммуноглобулина G на наночастицах магнетита с использованием в качестве инициаторов образования свободных радикалов пероксида водорода и гипохлорита натрия. Результаты сравнительного исследования опытных и контрольных образцов, полученных по примерам 1-4, представлены в Таблице.The possibility of practical implementation of the claimed invention is demonstrated below by examples of the production of coatings from albumin and immunoglobulin G on magnetite nanoparticles using hydrogen peroxide and sodium hypochlorite as initiators of the formation of free radicals. The results of a comparative study of the experimental and control samples obtained in examples 1-4 are presented in the Table.
Пример 1. Получение покрытия из альбумина на поверхности наночастиц магнетита под действием пероксида водорода.Example 1. Obtaining a coating of albumin on the surface of magnetite nanoparticles under the action of hydrogen peroxide.
Получение наночастиц магнетитаObtaining magnetite nanoparticles
Наночастицы магнетита получают соосаждением солей двух- и трехвалентного железа при 4°С в водной среде в присутствии гидроксида аммония.Magnetite nanoparticles are obtained by coprecipitation of ferrous and ferric salts at 4 ° C in an aqueous medium in the presence of ammonium hydroxide.
К 2,4 г FeSO4·7H2O и 1,42 г FeCl3·6H2O в 50 мл воды, содержащей 2,4 г ПЭГ (2 кДа), добавляют 10 мл 25%-ного NH4OH, частицы промывают дистиллированной водой до нейтрального рН и электростатически стабилизируют добавлением 0,1 М фосфат-цитратного буфера (0,05М NaCl) с рН 4,0. Получают гидрозоль, содержащий частицы магнетита, средний размер которых, по данным динамического светорассеяния, составляет 15,5 нм. Концентрация наночастиц в гидрозоле 37 мг/мл.To 2.4 g of FeSO 4 · 7H 2 O and 1.42 g of FeCl 3 · 6H 2 O in 50 ml of water containing 2.4 g of PEG (2 kDa), add 10 ml of 25% NH 4 OH, particles washed with distilled water to a neutral pH and electrostatically stabilized by adding 0.1 M phosphate citrate buffer (0.05 M NaCl) with a pH of 4.0. A hydrosol is obtained containing magnetite particles, the average size of which, according to dynamic light scattering, is 15.5 nm. The concentration of nanoparticles in the hydrosol is 37 mg / ml.
Получение опытного образцаGetting a prototype
К 2,80 мл раствора коммерческого препарата альбумина (Sigma) с концентрацией 2 мг/мл в 0,05 М фосфатном буфере добавляют 50 мкл 3%-ного пероксида водорода и 350 мкл полученного, как описано выше, гидрозоля наночастиц магнетита, содержащего 12,7 мг наночастиц. Смесь инкубируют в течение 20 часов при комнатной температуре при перемешивании.To 2.80 ml of a solution of a commercial preparation of albumin (Sigma) with a concentration of 2 mg / ml in 0.05 M phosphate buffer, 50 μl of 3% hydrogen peroxide and 350 μl of a hydrosol of magnetite nanoparticles containing 12 obtained as described above are added, 7 mg of nanoparticles. The mixture was incubated for 20 hours at room temperature with stirring.
Получение контрольного образцаObtaining a control sample
В качестве контроля используют образец, отличающийся от опытного образца отсутствием в составе реакционной смеси пероксида водорода. К 2,80 мл раствора коммерческого препарата альбумина (Sigma) с концентрацией 2 мг/мл в 0,05 М фосфатном буфере добавляют 50 мкл дистиллированной воды и 350 мкл полученного, как описано выше, гидрозоля наночастиц магнетита. Смесь инкубируют в течение 20 часов при комнатной температуре при перемешивании.As a control, a sample is used that differs from the prototype in the absence of hydrogen peroxide in the reaction mixture. To 2.80 ml of a solution of a commercial preparation of albumin (Sigma) with a concentration of 2 mg / ml in 0.05 M phosphate buffer, 50 μl of distilled water and 350 μl of the hydrosol of magnetite nanoparticles obtained as described above are added. The mixture was incubated for 20 hours at room temperature with stirring.
Методом спиновых меток показано, что в контрольном образце в отсутствие инициатора образования свободных радикалов имеет место физическая адсорбция макромолекул альбумина на наночастицах в количестве 2,0 мг белка на 1,0 мг наночастиц [Сорокина О.Н., Бычкова А.В., Шапиро А.Б., Тихонов А.П., Коварский А.Л. Применение метода спиновых меток к исследованию адсорбции макромолекул на магнитных наночастицах. Химическая физика, 2010, том 29, №6, с.87-91]. Расчеты, основанные на данных по адсорбции, показывают, что на поверхности наночастиц при этом адсорбировано около 7 макромолекул альбумина, а средний размер частиц с адсорбированным на них альбумином составляет 23 нм.Using the spin-label method, it was shown that in the control sample, in the absence of an initiator of free radical formation, physical adsorption of albumin macromolecules on nanoparticles in the amount of 2.0 mg of protein per 1.0 mg of nanoparticles takes place [Sorokina ON, Bychkova AV, Shapiro A.B., Tikhonov A.P., Kovarsky A.L. Application of the spin label method to the study of the adsorption of macromolecules on magnetic nanoparticles. Chemical Physics, 2010, Volume 29, No. 6, pp. 87-91]. Calculations based on adsorption data show that about 7 albumin macromolecules are adsorbed on the surface of nanoparticles, while the average particle size with albumin adsorbed on them is 23 nm.
Методом динамического светорассеяния (спектрометр Malvern Zetasizer Nano S (Англия), угол детектирования 173°, разрешение 0,5 нм, температура 25°С) показано, что как для контрольного, так и для опытного образцов характерно бимодальное объемное распределение частиц по размерам, причем в обоих образцах присутствуют лишь частицы, средний размер которых не превышает 25 нм, представляющие собой частицы альбумина и частицы магнетита, покрытые альбумином. Пики, соответствующие объектам больших размеров в спектрах обоих образцов, отсутствуют. Это говорит о том, что в присутствии пероксида водорода в системе не происходит ни сшивания макромолекул альбумина в растворе, ни образования кластеров наночастиц за счет сшивания молекул белка, принадлежащих разным наночастицам.Using dynamic light scattering (Malvern Zetasizer Nano S spectrometer (England), detection angle 173 °, resolution 0.5 nm,
Для дополнительного подтверждения того, что при осуществлении заявляемого способа свободнорадикальное образование сшивок происходит только в слое иммобилизованного на поверхности наночастиц белка и при этом не происходит образование перекрестных сшивок между молекулами белка в растворе, получен еще один образец, в котором специально смоделирован процесс образования сшивок между молекулами белка в растворе. С этой целью в описанную выше систему, содержащую наночастицы магнетита, альбумин и пероксид водорода, дополнительно вводят аскорбиновую кислоту (9 мкл раствора с концентрацией аскорбиновой кислоты 152 мг/мл), которая взаимодействует с пероксидом водорода с образованием гидроксил-радикала [Kitagawa M., Tokiwa Y. Polymerization of vinyl sugar ester using ascorbic acid and hydrogen peroxide as a redox reagent. Carbohydrate Polymers. 2006. V.64. P.218-223] и конкурирует с ионами железа, находящимися на поверхности частиц магнетита, перенаправляя процесс радикального окисления белка с поверхности частиц в раствор. После ультрацентрифугирования всех трех образцов при 120000 g в течение 1 часа надосадочные растворы, содержащие макромолекулы белка, не адсорбированные на наночастицах или десорбированные с них в процессе ультрацентрифугирования, высушивают и полученные образцы подвергают ИК-анализу, результаты которого показаны на Фиг.1. Отличия в области 1200-800 см-1 в ИК-спектрах образцов, полученных в присутствии аскорбиновой кислоты (кривая 3), и ИК-спектрах контрольного (кривая 1) и опытного (кривая 2) образцов, полученных в отсутствие аскорбиновой кислоты, соответствуют протекающему в растворе окислению остатков серосодержащих и циклических аминокислот [Smith C.E., Stack M.S., Johnson D.A. Arch. Biochem. Biophys. 1987. V.253. P.146-155]. Совпадение ИК-спектров надосадочных жидкостей в контрольном и опытном образцах доказывает то, что свободнорадикальное сшивание молекул белка в присутствии пероксида водорода в растворе не происходит, а осуществляется только на поверхности наночастиц.To further confirm that in the implementation of the proposed method, free-radical crosslinking occurs only in the layer of protein immobilized on the surface of the nanoparticles, and there is no cross-linking between the protein molecules in solution, another sample was obtained in which the process of cross-linking between the molecules was specially modeled protein in solution. To this end, ascorbic acid (9 μl of a solution with an ascorbic acid concentration of 152 mg / ml), which interacts with hydrogen peroxide to form a hydroxyl radical, is additionally introduced into the system containing magnetite nanoparticles, albumin, and hydrogen peroxide described above [Kitagawa M., Tokiwa Y. Polymerization of vinyl sugar ester using ascorbic acid and hydrogen peroxide as a redox reagent. Carbohydrate Polymers. 2006. V.64. P.218-223] and competes with iron ions located on the surface of magnetite particles, redirecting the process of radical oxidation of the protein from the surface of the particles into the solution. After ultracentrifugation of all three samples at 120,000 g for 1 hour, supernatant solutions containing protein macromolecules not adsorbed on or desorbed from the nanoparticles during ultracentrifugation are dried and the obtained samples are subjected to IR analysis, the results of which are shown in Figure 1. Differences in the range of 1200-800 cm -1 in the IR spectra of the samples obtained in the presence of ascorbic acid (curve 3) and the IR spectra of the control (curve 1) and experimental (curve 2) samples obtained in the absence of ascorbic acid correspond to the flowing in solution, the oxidation of residues of sulfur-containing and cyclic amino acids [Smith CE, Stack MS, Johnson DA Arch. Biochem. Biophys. 1987. V.253. P.146-155]. The coincidence of the IR spectra of the supernatants in the control and experimental samples proves that the free-radical crosslinking of protein molecules in the presence of hydrogen peroxide in the solution does not occur, but occurs only on the surface of the nanoparticles.
Прочность белкового покрытия на наночастицах проверяют, используя обнаруженную авторами способность фибриногена вытеснять несшитые между собой молекулы белков плазмы крови с поверхности частиц [Бычкова А.В., Сорокина О.Н., Коварский А.Л., Шапиро А.Б., Леонова В.Б., Розенфельд М.А. Взаимодействие фибриногена с наночастицами магнетита. Биофизика, 2010, том 55, №4, с.605-611]. Известно, что фибриноген, характеризующийся высоким содержанием гидрофобных аминокислотных остатков, активно взаимодействующих с металлической поверхностью, проявляет высокую склонность к физической адсорбции на поверхности частиц магнетита. Фибриноген проявляет не только высокую адсорбционную активность, но и способность образовывать кластеры микронных размеров (>2000 нм), обусловленную наличием двух идентичных концевых доменов, позволяющих молекуле фибриногена взаимодействовать сразу с двумя частицами. Это приводит к изменению характера объемного распределения присутствующих в системе объектов по размерам и появлению в спектрах пиков, соответствующих частицам микронных размеров.The strength of the protein coating on nanoparticles is checked using the ability of fibrinogen discovered by the authors to displace non-cross-linked plasma protein molecules from the particle surface [Bychkova AV, Sorokina ON, Kovarsky AL, Shapiro AB, Leonova V .B., Rosenfeld M.A. The interaction of fibrinogen with magnetite nanoparticles. Biophysics, 2010, Volume 55, No. 4, pp. 605-611]. It is known that fibrinogen, characterized by a high content of hydrophobic amino acid residues actively interacting with the metal surface, shows a high tendency to physical adsorption on the surface of magnetite particles. Fibrinogen exhibits not only high adsorption activity, but also the ability to form clusters of micron sizes (> 2000 nm), due to the presence of two identical terminal domains that allow the fibrinogen molecule to interact immediately with two particles. This leads to a change in the character of the volume distribution of the objects present in the system by size and the appearance in the spectra of peaks corresponding to particles of micron sizes.
К 1 мл контрольного и опытного образцов по примеру 1 добавляют по 250 мкл раствора коммерческого препарата фибриногена (Sigma) с концентрацией 4 мг/мл в 0,05 М фосфатном буфере и наблюдают за изменением размеров частиц в образцах методом динамического светорассеяния. В отсутствие инициатора образования свободных радикалов в контрольных образцах фибриноген вытесняет альбумин с поверхности наночастиц магнетита. При этом, как видно из таблицы, в системе, содержащей альбумин, средний размер частиц в системе возрастает с 23 до 2900 нм. На Фиг.2а видно, что в присутствии фибриногена объемная доля альбумина и наночастиц магнетита, покрытых альбумином, в контрольном образце, не содержащем инициатора образования свободных радикалов, резко уменьшается, а в области микронных размеров появляется интенсивный пик, соответствующий кластерам, образованным при участии фибриногена. В опытном образце в присутствии пероксида водорода (см. Фиг.2б) введение фибриногена не приводит к существенному изменению средних размеров частиц в системе, а в области микронных размеров пик, соответствующий кластерам, отсутствует. Это говорит о том, что при наличии в системе инициатора образования свободных радикалов слой иммобилизованного на поверхности белка обладает достаточно высокой прочностью и не разрушается под действием фибриногена. Под влиянием свободных радикалов, образующихся вблизи поверхности наночастиц, происходит ковалентное сшивание молекул белка между собой с образованием «белкового полимера», обладающего повышенной прочностью.250 ml of a solution of commercial fibrinogen preparation (Sigma) with a concentration of 4 mg / ml in 0.05 M phosphate buffer are added to 1 ml of the control and experimental samples of Example 1 and the particle size change in the samples is observed by dynamic light scattering. In the absence of an initiator of the formation of free radicals in control samples, fibrinogen displaces albumin from the surface of magnetite nanoparticles. In this case, as can be seen from the table, in the system containing albumin, the average particle size in the system increases from 23 to 2900 nm. Figure 2a shows that in the presence of fibrinogen, the volume fraction of albumin and magnetite nanoparticles coated with albumin in the control sample not containing the initiator of the formation of free radicals decreases sharply, and an intense peak appears in the micron size region corresponding to the clusters formed with the participation of fibrinogen . In the experimental sample in the presence of hydrogen peroxide (see Fig. 2b), the introduction of fibrinogen does not lead to a significant change in the average particle size in the system, and in the micron size region there is no peak corresponding to the clusters. This suggests that in the presence of a free radical formation initiator in the system, the layer of protein immobilized on the surface has a sufficiently high strength and does not break down under the action of fibrinogen. Under the influence of free radicals formed near the surface of nanoparticles, covalent crosslinking of protein molecules occurs with each other with the formation of a “protein polymer” with increased strength.
Принципиально разное поведение опытного и контрольного образцов в присутствии фибриногена можно наблюдать визуально. При добавлении фибриногена в контрольный образец происходит помутнение раствора за счет образования крупных частиц и их дальнейшей седиментации. При добавлении фибриногена в опытный образец раствор остается прозрачным.Fundamentally different behavior of the experimental and control samples in the presence of fibrinogen can be observed visually. When fibrinogen is added to the control sample, the solution becomes cloudy due to the formation of large particles and their further sedimentation. When fibrinogen is added to the test sample, the solution remains clear.
Сравнительную устойчивость белковых покрытий на наночастицах в контрольном и опытном образцах оценивают также с помощью ультрацентрифугирования при 120000 g в течение 1 часа (см. таблицу). При заданных параметрах ультрацентрифугирования частицы магнетита образуют осадок, а молекулы альбумина, не связанные с поверхностью частиц, остаются в растворе. Анализ седиментационных осадков на содержание в них альбумина, проведенный колометрическим методом Бредфорда [Bradford M.M., A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Anal. Biochem. 1976. V.72. P.248-254], показывает, что в контрольном образце, полученном в отсутствие пероксида водорода, имеет место почти полная десорбция молекул альбумина с поверхности наночастиц. При этом ультрацентрифугирование лишь в небольшой степени затрагивает альбуминовую оболочку частиц в опытном образце, что указывает на ее высокую прочность и устойчивость, обусловленную образованием ковалентных сшивок между макромолекулами.The comparative stability of protein coatings on nanoparticles in the control and experimental samples is also evaluated by ultracentrifugation at 120,000 g for 1 hour (see table). For given ultracentrifugation parameters, magnetite particles form a precipitate, and albumin molecules that are not associated with the surface of the particles remain in solution. Bradford M.M., A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Anal. Biochem. 1976.V.72. P.248-254], shows that in the control sample obtained in the absence of hydrogen peroxide, almost complete desorption of albumin molecules from the surface of the nanoparticles takes place. Moreover, ultracentrifugation only slightly affects the albumin membrane of the particles in the experimental sample, which indicates its high strength and stability due to the formation of covalent crosslinks between macromolecules.
Пример 2. Получение покрытия из альбумина на поверхности наночастиц магнетита под действием гипохлорита натрия.Example 2. Obtaining a coating of albumin on the surface of magnetite nanoparticles under the action of sodium hypochlorite.
Для получения покрытия из альбумина используют наночастицы магнетита, полученные, как в примере 1. Получение опытного образца проводят аналогично примеру 1, используя в качестве инициатора образования свободных радикалов 25 мкл 6%-ного гипохлорита натрия. Смесь инкубируют в течение 10 часов при комнатной температуре при перемешивании. В качестве контроля используют реакционную систему, в которой раствора гипохлорита натрия заменяют на дистиллированную воду.To obtain a coating from albumin, magnetite nanoparticles obtained as in Example 1 are used. The preparation of a test sample is carried out analogously to Example 1, using 25 μl of 6% sodium hypochlorite as an initiator of free radical formation. The mixture was incubated for 10 hours at room temperature with stirring. As a control, a reaction system is used in which sodium hypochlorite solution is replaced with distilled water.
Как и в примере 1, спектры опытного и контрольного образцов характеризуются бимодальным объемным распределением частиц, которое соответствует присутствию в системе макромолекул альбумина и частиц магнетита, покрытых альбумином. Размер частиц не превышает 25 нм. Это свидетельствует о том, что в присутствии гипохлорита натрия не происходит ни сшивания макромолекул альбумина в растворе, ни образования кластеров наночастиц за счет сшивания молекул белка, принадлежащих разным наночастицам.As in example 1, the spectra of the experimental and control samples are characterized by a bimodal particle volume distribution, which corresponds to the presence in the system of albumin macromolecules and magnetite particles coated with albumin. The particle size does not exceed 25 nm. This indicates that, in the presence of sodium hypochlorite, neither crosslinking of albumin macromolecules in solution nor the formation of clusters of nanoparticles occurs due to crosslinking of protein molecules belonging to different nanoparticles.
В присутствии гипохлорита натрия, инициирующего генерацию свободных радикалов, на поверхности наночастиц протекают реакции свободнорадикального сшивания белка с образованием прочного покрытия, препятствующего внедрению молекул фибриногена в белковый сорбционный слой. Прочность белкового покрытия подтверждена также данными ультрацентрифугирования (см. таблицу).In the presence of sodium hypochlorite, which initiates the generation of free radicals, free radical crosslinking of the protein occurs on the surface of the nanoparticles with the formation of a strong coating that prevents the incorporation of fibrinogen molecules into the protein sorption layer. The strength of the protein coating is also confirmed by ultracentrifugation data (see table).
Таким образом, в присутствии гипохлорита натрия на поверхности наночастиц магнетита получают устойчивое покрытие из молекул альбумина, при этом не происходит кластерообразования или образования перекрестных сшивок между молекулами белка в растворе.Thus, in the presence of sodium hypochlorite on the surface of magnetite nanoparticles, a stable coating of albumin molecules is obtained, and cluster formation or cross-linking between the protein molecules in solution does not occur.
Пример 3. Получение покрытия из иммуноглобулина G на поверхности наночастиц магнетита под действием пероксида водорода.Example 3. Obtaining a coating of immunoglobulin G on the surface of magnetite nanoparticles under the action of hydrogen peroxide.
Для получения покрытия из иммуноглобулина G используют магнитные наночастицы магнетита, полученные, как в примере 1. Получение опытного образца проводят аналогично примеру 1, используя в качестве белкового компонента 2,80 мл раствора коммерческого препарата иммуноглобулина G (Технология-Стандарт, Россия) с концентрацией 3,0 мг/мл в 0,05 М фосфатном буфере. Смесь инкубируют в течение 4 часов при комнатной температуре при перемешивании. В качестве контроля используют реакционную систему, в которой пероксид водорода заменяют на дистиллированную воду.To obtain a coating of immunoglobulin G, magnetic magnetite nanoparticles obtained as in Example 1 are used. The preparation of a test sample is carried out analogously to example 1, using 2.80 ml of a solution of a commercial preparation of immunoglobulin G (Technology-Standard, Russia) with a concentration of 3 as a protein component , 0 mg / ml in 0.05 M phosphate buffer. The mixture was incubated for 4 hours at room temperature with stirring. As a control, a reaction system is used in which hydrogen peroxide is replaced with distilled water.
В отсутствие инициатора образования свободных радикалов имеет место физическая адсорбция макромолекул иммуноглобулина G на наночастицах в количестве 2,4 мг белка на 1,0 мг наночастиц [Сорокина О.Н., Бычкова А.В., Шапиро А.Б., Тихонов А.П., Коварский А.Л. Применение метода спиновых меток к исследованию адсорбции макромолекул на магнитных наночастицах. Химическая физика, 2010, том 29, №6, с.87-91]. Расчеты, основанные на данных по адсорбции, показывают, что на поверхности наночастиц при этом адсорбировано около 11 макромолекул иммуноглобулина G.In the absence of an initiator of free radical formation, there is physical adsorption of immunoglobulin G macromolecules on nanoparticles in the amount of 2.4 mg of protein per 1.0 mg of nanoparticles [Sorokina ON, Bychkova AV, Shapiro AB, Tikhonov A. P., Kovarsky A.L. Application of the spin label method to the study of the adsorption of macromolecules on magnetic nanoparticles. Chemical Physics, 2010, Volume 29, No. 6, pp. 87-91]. Calculations based on adsorption data show that about 11 immunoglobulin G macromolecules are adsorbed on the surface of the nanoparticles.
Как и в случае альбумина (см. примеры 1 и 2), спектры опытного и контрольного образцов характеризуются бимодальным объемным распределением частиц, которое соответствует присутствию в системе макромолекул иммуноглобулина G и частиц магнетита, покрытых иммуноглобулином G. Средний размер частиц находится в пределах 30 нм. Это свидетельствует о том, что в присутствии пероксида водорода не происходит ни сшивания макромолекул иммуноглобулина G в растворе, ни образования кластеров наночастиц за счет сшивания молекул белка, принадлежащих разным наночастицам.As in the case of albumin (see examples 1 and 2), the spectra of the experimental and control samples are characterized by a bimodal particle volume distribution, which corresponds to the presence of immunoglobulin G macromolecules and magnetite particles coated with immunoglobulin G in the system. The average particle size is within 30 nm. This indicates that, in the presence of hydrogen peroxide, neither crosslinking of immunoglobulin G macromolecules in solution, nor formation of nanoparticle clusters occurs due to crosslinking of protein molecules belonging to different nanoparticles.
Прочность полученного покрытия проверяют аналогично примеру 1, используя свойство фибриногена конкурировать с другими белками за участок связывания на поверхности наночастиц, а также ультрацентрифугированием.The strength of the obtained coating is checked analogously to example 1, using the property of fibrinogen to compete with other proteins for the binding site on the surface of the nanoparticles, as well as ultracentrifugation.
Так же, как в случае покрытия альбумином, в контрольном образце в отсутствие пероксида водорода в реакционной смеси фибриноген вытесняет иммуноглобулин G с поверхности наночастиц, что приводит к образованию крупных кластеров с размерами, достигающими 2100 нм (см. таблицу). Добавление в опытном образце в реакционную смесь пероксида водорода, инициирующего генерацию гидроксильных радикалов на поверхности металла, способствует образованию прочного покрытия за счет свободнорадикального сшивания белка на поверхности наночастиц, вследствие чего фибриноген не вызывает изменений в структуре адсорбционного слоя. Анализ содержания иммуноглобулина G во фракции наночастиц контрольного и опытного образцов после их ультрацентрифугирования свидетельствует о том, что в присутствии пероксида водорода в процессе центрифугирования десорбция иммуноглобулина G происходит в незначительной степени, в то время как в отсутствие в реакционной системе пероксида водорода адсорбированный белок при центрифугировании почти полностью переходит в раствор (см. таблицу).As in the case of albumin coating, in the control sample in the absence of hydrogen peroxide in the reaction mixture, fibrinogen displaces immunoglobulin G from the surface of the nanoparticles, which leads to the formation of large clusters with sizes reaching 2100 nm (see table). The addition of hydrogen peroxide in the reaction mixture, which initiates the generation of hydroxyl radicals on the metal surface, promotes the formation of a strong coating due to free radical crosslinking of the protein on the surface of the nanoparticles, as a result of which fibrinogen does not cause changes in the structure of the adsorption layer. An analysis of the content of immunoglobulin G in the fraction of nanoparticles of the control and experimental samples after their ultracentrifugation indicates that in the presence of hydrogen peroxide during centrifugation, desorption of immunoglobulin G occurs to a small extent, while in the absence of hydrogen peroxide in the reaction system, the adsorbed protein during centrifugation is almost completely passes into the solution (see table).
Таким образом, в присутствии пероксида водорода на поверхности наночастиц магнетита получают устойчивое покрытие из молекул иммуноглобулина G, при этом не происходит кластерообразования или образования перекрестных сшивок между молекулами белка в растворе.Thus, in the presence of hydrogen peroxide on the surface of magnetite nanoparticles, a stable coating of immunoglobulin G molecules is obtained, and cluster formation or cross-linking between protein molecules in solution does not occur.
Пример 4. Получение покрытия из иммуноглобулина G на поверхности наночастиц магнетита под действием гипохлорита натрия.Example 4. Obtaining a coating of immunoglobulin G on the surface of magnetite nanoparticles under the action of sodium hypochlorite.
Для получения покрытия из иммуноглобулина G используют магнитные наночастицы магнетита, полученные, как в примере 1. Получение опытного образца проводят аналогично примеру 3, используя в качестве инициатора образования свободных радикалов 25 мкл 6%-ного водного раствора гипохлорита натрия. Смесь инкубируют в течение 2 часов при комнатной температуре при перемешивании. В качестве контроля используют реакционную систему, отличающуюся от опытного образца заменой раствора гипохлорита натрия на дистиллированную воду.To obtain a coating of immunoglobulin G, magnetic magnetite nanoparticles obtained as in Example 1 are used. The preparation of a test sample is carried out analogously to Example 3, using 25 μl of a 6% aqueous solution of sodium hypochlorite as an initiator of free radical formation. The mixture was incubated for 2 hours at room temperature with stirring. As a control, a reaction system is used that differs from the prototype by replacing a solution of sodium hypochlorite with distilled water.
Сравнительное исследование образцов проводят аналогично примерам 1-3. Полученные результаты аналогичны результатам, полученным в примерах 1-3. В контроле в отсутствие в реакционной смеси гипохлорита натрия фибриноген вытесняет иммуноглобулин G с поверхности наночастиц, что вызывает образование крупных кластеров за счет ассоциации наночастиц под влиянием фибриногена. Добавление в реакционную смесь гипохлорита натрия, инициирующего генерацию свободных радикалов, способствует протеканию реакции свободнорадикального сшивания белка на поверхности наночастиц с образованием прочного покрытия, препятствующего внедрению молекул фибриногена в белковый сорбционный слой. Прочность белкового покрытия подтверждена также данными ультрацентрифугирования (см. таблицу).A comparative study of the samples is carried out similarly to examples 1-3. The results obtained are similar to the results obtained in examples 1-3. In the control, in the absence of sodium hypochlorite in the reaction mixture, fibrinogen displaces immunoglobulin G from the surface of the nanoparticles, which causes the formation of large clusters due to the association of nanoparticles under the influence of fibrinogen. The addition of sodium hypochlorite to the reaction mixture, which initiates the generation of free radicals, promotes the reaction of free radical crosslinking of the protein on the surface of the nanoparticles with the formation of a strong coating that prevents the incorporation of fibrinogen molecules into the protein sorption layer. The strength of the protein coating is also confirmed by ultracentrifugation data (see table).
Таким образом, в присутствии гипохлорита натрия на поверхности наночастиц магнетита получают устойчивое покрытие из молекул иммуноглобулина G, при этом не происходит кластерообразования или образования перекрестных сшивок между молекулами белка в растворе.Thus, in the presence of sodium hypochlorite on the surface of magnetite nanoparticles, a stable coating of immunoglobulin G molecules is obtained, and cluster formation or cross-linking between the protein molecules in solution does not occur.
Возможности осуществления заявляемого способа не исчерпываются приведенными примерами, поскольку способ позволяет получать прочные белковые покрытия из любых белков, способных к радикальному окислению, на любых поверхностях, содержащих ионы металлов переменной валентности, под действием любых инициаторов образования свободных радикалов.The possibilities of implementing the proposed method are not limited to the above examples, since the method allows to obtain strong protein coatings from any proteins capable of radical oxidation on any surfaces containing metal ions of variable valency under the influence of any initiators of the formation of free radicals.
Таким образом, предложен простой не требующий применения токсичных агентов способ получения белковых покрытий на поверхностях твердых тел, содержащих ионы металлов переменной валентности, обеспечивающий получение прочных белковых покрытий, исключающий возможность протекания побочных процессов, связанных с образованием перекрестных сшивок и приводящих к агрегированию макромолекул белка в растворе и к кластерообразованию, и позволяющий получить покрытые белком частицы, однородные по размеру и по толщине покрытия.Thus, a simple method for producing protein coatings on the surfaces of solids containing metal ions of variable valency, which does not require the use of toxic agents, is proposed, which provides strong protein coatings, eliminating the possibility of side processes associated with the formation of cross-linking and leading to aggregation of protein macromolecules in solution and to cluster formation, and allowing to obtain protein-coated particles that are uniform in size and thickness of the coating.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011136972/02A RU2484178C2 (en) | 2011-09-08 | 2011-09-08 | Method of producing protein coatings on surface of solid bodies containing mixed valence metal ions |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011136972/02A RU2484178C2 (en) | 2011-09-08 | 2011-09-08 | Method of producing protein coatings on surface of solid bodies containing mixed valence metal ions |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2011136972A RU2011136972A (en) | 2013-03-20 |
| RU2484178C2 true RU2484178C2 (en) | 2013-06-10 |
Family
ID=48785948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011136972/02A RU2484178C2 (en) | 2011-09-08 | 2011-09-08 | Method of producing protein coatings on surface of solid bodies containing mixed valence metal ions |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2484178C2 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1518373A1 (en) * | 1987-10-01 | 1989-10-30 | Вильнюсский государственный университет им.В.Капсукаса | Method of producing immobilized tripsine |
| JP2002235180A (en) * | 2001-02-07 | 2002-08-23 | Fuji Kogyo Co Ltd | Surface treatment method for magnesium alloy and chemical set for surface treatment |
| EA009092B1 (en) * | 2002-05-09 | 2007-10-26 | Хемотек Аг | Medical device with coating for preventing restenosis (variants) and method for applying haemocompatible coating on the medical device surface |
| US20100029902A1 (en) * | 2008-07-29 | 2010-02-04 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Coated nanoparticles and method for coating nanoparticles |
-
2011
- 2011-09-08 RU RU2011136972/02A patent/RU2484178C2/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1518373A1 (en) * | 1987-10-01 | 1989-10-30 | Вильнюсский государственный университет им.В.Капсукаса | Method of producing immobilized tripsine |
| JP2002235180A (en) * | 2001-02-07 | 2002-08-23 | Fuji Kogyo Co Ltd | Surface treatment method for magnesium alloy and chemical set for surface treatment |
| EA009092B1 (en) * | 2002-05-09 | 2007-10-26 | Хемотек Аг | Medical device with coating for preventing restenosis (variants) and method for applying haemocompatible coating on the medical device surface |
| US20100029902A1 (en) * | 2008-07-29 | 2010-02-04 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Coated nanoparticles and method for coating nanoparticles |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Peng Z.G. et. al. Adsorption of bovine serum albumin on nanosized magnetic particles, Journal of Colloid and Interface Science, 2004, Volume 271, Issue 2, Pages 277-283. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2011136972A (en) | 2013-03-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wieszczycka et al. | Surface functionalization–The way for advanced applications of smart materials | |
| Schlenoff | Zwitteration: coating surfaces with zwitterionic functionality to reduce nonspecific adsorption | |
| Suzawa et al. | Adsorption of plasma proteins onto polymer latices | |
| Li et al. | Impact of anti-biofouling surface coatings on the properties of nanomaterials and their biomedical applications | |
| Jarudilokkul et al. | Preparation of chitosan nanoparticles for encapsulation and release of protein | |
| Golas et al. | Comparative study of polymeric stabilizers for magnetite nanoparticles using ATRP | |
| Mohammad et al. | Chitosan-mediated fabrication of metal nanocomposites for enhanced biomedical applications | |
| Pillai et al. | Impact of poly (lactic-co-glycolic acid) nanoparticle surface charge on protein, cellular and haematological interactions | |
| Siposova et al. | Depolymerization of insulin amyloid fibrils by albumin-modified magnetic fluid | |
| Fan et al. | Reflux precipitation polymerization: a new platform for the preparation of uniform polymeric nanogels for biomedical applications | |
| López et al. | Synthesis of magnetic green nanoparticle–Molecular imprinted polymers with emerging contaminants templates | |
| Shen et al. | pH-Dependent aggregation and pH-independent cell membrane adhesion of monolayer-protected mixed charged gold nanoparticles | |
| Orhan et al. | Bacteria killer enzyme attached magnetic nanoparticles | |
| Kupcik et al. | New interface for purification of proteins: one-dimensional TiO2 nanotubes decorated by Fe3O4 nanoparticles | |
| Gräfe et al. | Protein corona formation and its constitutional changes on magnetic nanoparticles in serum featuring a polydehydroalanine coating: effects of charge and incubation conditions | |
| Israel et al. | Towards hybrid biocompatible magnetic rHuman serum albumin-based nanoparticles: use of ultra-small (CeLn) 3/4+ cation-doped maghemite nanoparticles as functional shell | |
| Baier et al. | Heparin‐Based Nanocapsules as Potential Drug Delivery Systems | |
| RU2484178C2 (en) | Method of producing protein coatings on surface of solid bodies containing mixed valence metal ions | |
| Bychkova et al. | Free-radical cross-linking of serum albumin molecules on the surface of magnetite nanoparticles in aqueous dispersion | |
| Guo et al. | Construction of metal hydrate-based amorphous magnetic nanosheets for enhanced protein enrichment and immobilization | |
| Zhao et al. | Fe3O4 nanoparticles coated with mesoporous shells for Pb (II) removal from blood | |
| CN102875733B (en) | Nanoparticles with epicyte-imitated structure and preparation method thereof | |
| Boonjamnian et al. | Biocompatible zwitterionic copolymer-stabilized magnetite nanoparticles: a simple one-pot synthesis, antifouling properties and biomagnetic separation | |
| CN102885776A (en) | Nanoparticle with simulated outer cell membrane structure as well as preparation method and application thereof | |
| Zhang et al. | Inflammatory activation of human serum albumin-or ovalbumin-modified chitosan particles to macrophages and their immune response in human whole blood |