Nörotensin peptidinin geri dönüşümlü konjugasyonu için nanoparçacık immobilize altın yüzeylerin geliştirilmesi

Abstract

Polimer kaplamalar ince filmler olarak, algılama performansını iyileştirmek için biyosensör yüzeylerini değiştirmek için yaygın olarak kullanılan bir strateji olarak öne çıkmaktadır; ancak, spesifik olmayan biyomolekül etkileşimleri ve yüzeydeki sınırlı ligand konjugasyonu derecesi, yüzey modifikasyonu için yenilikçi yöntemlerin geliştirilmesini gerekli kılmıştır. Bu amaçla, üç farklı molekül ağırlığında (2, 6 ve 10 kDa) metakrile edilmiş telekelik polietilen glikol (PEG- diMA) zincirleri sentezlenmiş ve fazla miktarda tetra-tiol çapraz bağlayıcı eklenerek tiyollenmiş nanopartiküller (NP'ler) elde etmek için kullanılmıştır. Boyutlarına, yüzey yüklerine, morfolojilerine ve tiyol miktarlarına göre karakterize edilen bu nanopartiküller, altın kaplı kütle sensörü platformlarını taklit eden altın yüzeylere immobilize edilmiştir. Özellikle PEG6K-diMA polimerleri ile hazırlanan PEG bazlı nanopartiküllerin, 80-120 nm kalınlığında bir monokatman ve pürüzsüz kaplamanın hazırlanmasıyla sonuçlandığı gösterilmiştir. Sisteinle modifiye edilmiş NTS(8–13) peptid (RRPYIL), geri dönüşümlü disülfür bağları ile tiyollenmiş NP'ye konjuge edildi ve dithiothreitol (DTT) gibi bir indirgeyici madde ile kesilmesinin NP ile immobilize edilmiş altın yüzeyini en az iki döngü boyunca geri kazandırdığı gösterildi. Peptit ile konjuge edilmiş NP ile modifiye edilmiş altın yüzeyin aynı veya farklı tipteki biyobelirteçlerin tespiti için yeniden kullanılabilir bir sensör yüzeyi modeli olarak kullanılabileceği ortaya çıktı.

Polymer coatings, as thin films, stand out as a widely used strategy to modify biosensor surfaces to improve sensing performance; however, non-specific biomolecular interactions and the limited degree of ligand conjugation on the surface have made it necessary to develop innovative methods for surface modification. For this purpose, telechelic poly(ethylene glycol) (PEG-diMA) chains with three different molecular weights (2, 6, and 10 kDa) were synthesized, and by adding an excess amount of tetra-thiol crosslinker, thiolated nanoparticles (NPs) were obtained. These nanoparticles, characterized according to their sizes, surface charges, morphologies, and thiol amounts, were immobilized on gold surfaces mimicking gold-coated mass sensor platforms. In particular, it was shown that PEG-based nanoparticles prepared with PEG6K-diMA polymers resulted in the preparation of a monolayer and smooth coating with a thickness of 80–120 nm. The cysteine-modified NTS(8–13) peptide (RRPYIL) was conjugated to the thiolated NP through reversible disulfide bonds, and it was demonstrated that cleavage with a reducing agent such as dithiothreitol (DTT) restored the NP-immobilized gold surface for at least two cycles. Together with binding studies of NTSR2 antibodies, it was revealed that the gold surface modified with peptide-conjugated NP can be used as a reusable sensor surface model for the detection of the same or different types of biomarkers.