समाधान पर शॉर्ट पेप्टाइड एसोप्शन का अध्ययन कम होने की विधि का उपयोग करके अकार्बनिक नैनोकणों को फैलाया
Summary
जैव अणु-अकार्बनिक ठोस चरण बातचीत को समझने में पहला कदम मौलिक भौतिक रासायनिक स्थिरांक का खुलासा कर रहा है जिसका मूल्यांकन सोखने वाले आइसोथर्म स्थापित करके किया जा सकता है। तरल चरण से सोखने को काइनेटिक्स, सतह क्षमता, पीएच और प्रतिस्पर्धी सोखने द्वारा प्रतिबंधित किया जाता है, जिसे सोखने का प्रयोग स्थापित करने से पहले सभी पर सावधानी से विचार किया जाना चाहिए।
Abstract
जैव प्रौद्योगिकी और चिकित्सा में उपयोग के लिए उत्तरदायी उपन्यास बायोइंटरफेस की खोज और विकास में अकार्बनिक-कार्बनिक बातचीत की बुनियादी बातें गंभीर रूप से महत्वपूर्ण हैं। हाल के अध्ययनों से संकेत मिलता है कि प्रोटीन सीमित सोखने वाली साइटों के माध्यम से सतहों के साथ बातचीत करते हैं। प्रोटीन के टुकड़ों जैसे अमीनो एसिड और पेप्टाइड्स का उपयोग जटिल जैविक मैक्रोमॉलिक्यूल्स और अकार्बनिक सतहों के बीच बातचीत मॉडलिंग के लिए किया जा सकता है। पिछले तीन दशकों के दौरान, उन बातचीत के भौतिक रसायन विज्ञान बुनियादी बातों को मापने के लिए कई वैध और संवेदनशील तरीके विकसित किए गए हैं: आइसोथर्मल टिट्रेशन कैलोरिमेट्री (आईटीसी), सरफेस प्लाज्मन अनुनाद (एसपीआर), क्वार्ट्ज क्रिस्टल माइक्रोबैलेंस (क्यूसीएम), कुल आंतरिक प्रतिबिंब फ्लोरेसेंस (टीआईआर), और तनु कुल प्रतिबिंबित स्पेक्ट्रोस्कोपी (एटीआर)।
सोखने की माप के लिए सबसे सरल और सबसे सस्ती तकनीक कमी विधि है, जहां समाधान-फैलाया शर्बत के साथ संपर्क के बाद शर्बत एकाग्रता (कमी) में परिवर्तन की गणना की जाती है और इसे सोखलिया जाता है। कमी डेटा के आधार पर सोखने वाले आइसोथर्म सभी बुनियादी भौतिक रासायनिक डेटा प्रदान करते हैं। हालांकि, समाधानों से सोखने के लिए उच्च विशिष्ट सतह क्षेत्र के साथ गतिज प्रतिबंधों और शर्बतों के कारण लंबे समय तक समानता समय की आवश्यकता होती है, जिससे यह स्थूल निश्चित विमान सतहों के लिए लगभग लागू हो जाता है। इसके अलावा, एसोर्बिंग पेप्टाइड्स का अध्ययन करते समय सोल, नैनोपार्टिकल एग्रीगेट, शर्बत क्रिस्टलीता, नैनोपार्टिकल आकार वितरण, समाधान के पीएच और सोखने के लिए प्रतिस्पर्धा जैसे कारकों पर विचार किया जाना चाहिए। कमी डेटा आइसोथर्म निर्माण सचमुच हर घुलनशील sorbate के लिए व्यापक भौतिक रसायन विज्ञान डेटा प्रदान करता है अभी तक सबसे सुलभ पद्धति बनी हुई है, क्योंकि यह महंगी सेटअप की आवश्यकता नहीं है । यह लेख अकार्बनिक ऑक्साइड पर पेप्टाइड एसोप्शन के प्रायोगिक अध्ययन के लिए एक बुनियादी प्रोटोकॉल का वर्णन करता है और इस प्रक्रिया को प्रभावित करने वाले सभी महत्वपूर्ण बिंदुओं को कवर करता है।
Introduction
पिछले 50 वर्षों से अकार्बनिक सतहों और पेप्टाइड्स के बीच बातचीत ने भौतिक विज्ञान और चिकित्सा में इसके उच्च महत्व के कारण बहुत ध्यान खींचा है। बायोमेडिकल अनुसंधान जैव कार्बनिक सतहों की अनुकूलता और स्थिरता पर केंद्रित है, जिसका पुनर्योजी चिकित्सा, ऊतक इंजीनियरिंग1,,2,,3और प्रत्यारोपण4,,5,,6,,7के लिए सीधा निहितार्थ है। सेंसर और एक्टुएटर जैसे समकालीन बायोरिस्पॉन्सिव डिवाइस, ऑक्साइड सेमीकंडक्टिंग सतहों88,9,,10,,11,,12,,13पर स्थिर कार्यात्मक प्रोटीन पर आधारित हैं। प्रोटीन उत्पादन के लिए आधुनिक शुद्धिकरण प्रथाएं अक्सर डाउनस्ट्रीम शुद्धि और पृथक्करण14में जैव अणु इंटरैक्शन गुणों पर निर्भर करती हैं ।
कई अकार्बनिक ऑक्साइड ों में, टाइटेनियम डाइऑक्साइड जैविक रूप से प्रासंगिक सब्सट्रेट्स15,16के संयोजन में सबसे अधिक उपयोग की जाती है। टीओ 2-आधारित2बायोइंटरफेस के क्षेत्र में अनुसंधान ने अपने जैविक और संरचनात्मक गुणों को बदले बिना प्रोटीन और पेप्टाइड्स के मजबूत और विशिष्ट बाध्यकारी स्थापित करने पर ध्यान केंद्रित किया है। अंततः, प्रमुख उद्देश्य उच्च स्थिरता और बढ़ी हुई कार्यक्षमता के साथ जैव अणुओं की एक उच्च सतह घनत्व परत है जो टाइटेनियम आधारित जैव प्रौद्योगिकीय और चिकित्सा अनुप्रयोगों17के निर्माण को आगे बढ़ाएगी।
टाइटेनियम और इसके मिश्र धातुओं का उपयोग कम से कम छह दशकों तक सर्जिकल इंप्लांट सामग्री के रूप में बड़े पैमाने पर किया गया है क्योंकि कुछ नैनोमीटर की मोटाई वाली सतह टीओ2 परत जंग प्रतिरोधी है और वीवो अनुप्रयोगों18,19,20में कई में उच्च स्तर की जैव अनुकूलता प्रदर्शित करती है । टाइटेनियम डाइऑक्साइड को जैव खनिजीकरण में उत्पादित एक अकार्बनिक सब्सट्रेट भी माना जाता है, जहां प्रोटीन और पेप्टाइड्स के साथ नाभिक और अकार्बनिक चरण वृद्धि21,,22,,23,,24के साथ आशाजनक उत्प्रेरक और ऑप्टिकल गुणों के साथ सामग्री प्रदान कर सकती है।
सामान्य रूप से अकार्बनिक सामग्रियों और जैव अणुओं और विशेष रूप से प्रोटीन-TiO2 बातचीत के बीच बातचीत की उच्च प्रासंगिकता को देखते हुए, टीओ2पर प्रोटीन के अवशोषण के हेरफेर और नियंत्रण को संबोधित करने के लिए बहुत शोध हुए हैं। इन अध्ययनों के कारण, इस बातचीत के कुछ मौलिक गुणों का पता चला है, जैसे सोखने काइनेटिक्स, सतह कवरेज, और जैव अणु संरचना, बायोइंटरफेस5,,13में आगे की प्रगति के लिए पर्याप्त समर्थन दे रही है।
हालांकि, प्रोटीन जटिलता अकार्बनिक सतहों के साथ प्रोटीन के आणविक स्तर की बातचीत के पूर्ण निर्धारण और समझ पर काफी प्रतिबंध जोड़ता है । यह मानते हुए कि जैव अणु सीमित साइटों के माध्यम से अकार्बनिक सतहों के साथ बातचीत करते हैं, ज्ञात संरचनाओं और अमीनो एसिड दृश्यों के साथ कुछ प्रोटीन को उनके घटकों-पेप्टाइड्स और अमीनो एसिड-जो अलग से अध्ययन किया जाता है कम कर दिया गया है । इनमें से कुछ पेप्टाइड्स ने महत्वपूर्ण गतिविधि का प्रदर्शन किया है, जिससे वे पिछले प्रोटीन पृथक्करण25,26,27,28,29,,30की आवश्यकता के बिना सोखने के अध्ययन का एक अनूठा विषय बन गए हैं ।
TiO2 या अन्य अकार्बनिक सतहों पर पेप्टाइड अवशोषण के मात्रात्मक लक्षण वर्णन को भौतिक तरीकों के माध्यम से पूरा किया जा सकता है जिन्हें पिछले कुछ दशकों से जैव अणुओं के लिए विशेष रूप से अनुकूलित किया गया है। इन तरीकों में आइसोथर्मल टिट्रेशन कैलोरिमेट्री (आईटीसी), सरफेस प्लाज्मोन अनुनाद (एसपीआर), क्वार्ट्ज क्रिस्टल माइक्रोबैलेंस (क्यूसीएम), कुल आंतरिक प्रतिबिंब फ्लोरेसेंस (टीआईआरएफ), और क्षीण कुल परावर्तन स्पेक्ट्रोस्कोपी (एटीआर) शामिल हैं, जिनमें31से सभी प्रमुख थर्मोडायनामिक डेटा प्रदान करके सोखने की ताकत का पता लगाने की अनुमति देते हैं: बाध्यकारी स्थिर, गिब्स मुक्त ऊर्जा, एंथलपी, एंग्युर
अकार्बनिक सामग्री के लिए जैव अणुओं के सोखने को दो तरीकों से पूरा किया जा सकता है: 1) आईटीसी के साथ-साथ कमी विधि उपयोग कणों को निश्चित स्थूल सतहों के लिए बाध्यकारी समाधान में फैलाया जाता है; 2) एसपीआर, क्यूसीएम, टीआईआर और एटीआर क्रमशः सोने कोटेड ग्लास या मेटल चिप्स, क्वार्ट्ज क्रिस्टल, जिंक सल्फाइड क्रिस्टल और पीएमएमए चिप्स जैसे अकार्बनिक सामग्री के साथ संशोधित स्थूल सतहों का उपयोग करते हैं।
आइसोथर्मल टिट्रेशन कैलोरीमेट्री (आईटीसी) एक लेबल-मुक्त भौतिक विधि है जो समाधान या विषम मिश्रण के टिटनेपर उत्पादित या उपभोग की गई गर्मी को मापता है। संवेदनशील कैलोरीमेट्रिक कोशिकाएं 100 नैनोजूल के रूप में छोटे गर्मी प्रभावों का पता लगाती हैं, जिससे नैनोपार्टिकल सतहों पर सोखने वाली गर्मी का माप संभव हो जाता है। लगातार जोड़-टिट्रेशन के दौरान सोरबेट का थर्मल व्यवहार,32,,,33,,,34,35,36के तापमान पर एंथली, बाध्यकारी स्थिर और एंट्रोपी का खुलासा करने वाली बातचीत का पूर्ण थर्मोडायनामिक प्रोफाइल प्रदान करता है।
सतह प्लाज्मोन अनुनाद (एसपीआर) स्पेक्ट्रोस्कोपी अध्ययन की गई सतह के निकट मीडिया के अपवर्तक सूचकांक की माप के आधार पर एक सतह-संवेदनशील ऑप्टिकल तकनीक है। यह रिवर्सिबल सोखने और सोखने वाली परत मोटाई की निगरानी के लिए एक वास्तविक समय और लेबल-मुक्त विधि है। बाध्यकारी स्थिर एसोसिएशन और वियोजन दरों से गणना की जा सकती है। विभिन्न तापमानों पर किए गए सोखने वाले प्रयोग सक्रियण ऊर्जा के तापमान पर निर्भरता और क्रमिक रूप से अन्य थर्मोडायनामिक मापदंडों37,38,,39के बारे में जानकारी प्रदान कर सकते हैं .
क्वार्ट्ज क्रिस्टल माइक्रोबैलेंस (क्यूसीएम) विधि सोखने और अवशोषण प्रक्रियाओं के दौरान पीजोइलेक्ट्रिक क्रिस्टल की दोलन आवृत्ति में परिवर्तन को मापता है। बाध्यकारी स्थिर सोखने और अवशोषण दर स्थिरांक के अनुपात से मूल्यांकन किया जा सकता है। क्यूसीएम का उपयोग सापेक्ष सामूहिक मापन के लिए किया जाता है और इसलिए,25,,27,,40अंशांकन की आवश्यकता नहीं है। QCM गैस और तरल दोनों से सोखने के लिए प्रयोग किया जाता है। तरल तकनीक क्यूसीएम को विभिन्न संशोधित सतहों41पर बयान का वर्णन करने के लिए विश्लेषण उपकरण के रूप में उपयोग करने की अनुमति देती है।
कुल आंतरिक प्रतिबिंब फ्लोरेसेंस (टीआईआरएफ) आंतरिक रूप से परिलक्षित वाष्पतरंगतरंगों से उत्साहित सोखने वाले फ्लोरोफोरस के फ्लोरोसेंस की माप के आधार पर एक संवेदनशील ऑप्टिकल इंटरफेशियल तकनीक है। विधि दसियों नैनोमीटर के क्रम पर मोटाई के साथ सतह को कवर करने वाले फ्लोरोसेंट अणुओं का पता लगाने की अनुमति देती है, यही कारण है कि इसका उपयोग विभिन्न सतहों42,,43पर मैक्रोमॉलिक्यूलर सोखने के अध्ययन में किया जाता है। सोखने और अपक्षय ी पर फ्लोरेसेंस गतिशीलता की सीटू निगरानी में सोखने और अवशोषण से सोखने का इंडिकाप्रदान होती है और इसलिए थर्मोडायनामिक डेटा42,43.
1,600 और 1,525 सेमी-1पर लिसिन एडोपशन आइसोथर्म स्थापित करने के लिए रोडिक-लैंज़िलोट्टा द्वारा तनु कुल रिफ्लेक्शन (एटीआर) का उपयोग किया गया था। यह पहली बार है कि टीओ2 पर पेप्टाइड के लिए बाध्यकारी स्थिर का निर्धारण सीटू इंफ्रारेड विधि44में किया गया था । यह तकनीक पॉलीलिसिन पेप्टाइड्स45 और अम्लीय अमीनो एसिड46के लिए एडोप्शन आइसोथर्म स्थापित करने में कारगर थी .
उपर्युक्त तरीकों के विपरीत, जहां सोखने पैरामीटर को सीटू में मापा जाता है, एक पारंपरिक प्रयोग में सतह के समाधान से संपर्क करने के बाद सोखने वाले जैव अणुओं की मात्रा एकाग्रता परिवर्तन द्वारा मापी जाती है। क्योंकि सोखने की एकाग्रता सोखने के मामलों के विशाल बहुमत में क्षय होती है, इस विधि को कमी विधि के रूप में जाना जाता है। एकाग्रता मापन के लिए एक मान्य विश्लेषणात्मक परख की आवश्यकता होती है, जो सोरबेट की आंतरिक विश्लेषणात्मक संपत्ति पर आधारित हो सकती है या लेबलिंग47,,48,,49,,50 या व्युत्पन्न51,,52 के आधार पर हो सकती है।
क्यूसीएम, एसपीआर, टीआईआरएफ या एटीआर का उपयोग करके एसोप्पशन प्रयोगों के लिए सोखने के अध्ययन के लिए उपयोग किए जाने वाले चिप्स और सेंसर की विशेष सतह तैयारी की आवश्यकता होती है। तैयार सतहों का उपयोग एक बार किया जाना चाहिए और ऑक्साइड सतह के अपरिहार्य जलयोजन या एक सोरबेट के संभावित रसायन के कारण, सोखने के लिए एडोरबेट को स्विच करने पर परिवर्तन की आवश्यकता होती है। एक समय में केवल एक नमूना आईटीसी, क्यूसीएम, एसपीआर, टीआईआर, या एटीआर का उपयोग करके चलाया जा सकता है, जबकि कमी विधि में एक दर्जनों नमूने चला सकता है, जिसके लिए मात्रा केवल थर्मोस्टेट क्षमता और शर्बत उपलब्धता से सीमित है। बड़े नमूना बैचों या बायोएक्टिव अणुओं के पुस्तकालयों को संसाधित करते समय यह विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। महत्वपूर्ण बात, कमी विधि महंगा उपकरण लेकिन केवल एक थर्मोस्टेट की आवश्यकता नहीं है ।
हालांकि, इसके स्पष्ट फायदों के बावजूद कमी विधि जटिल प्रक्रियात्मक सुविधाओं की आवश्यकता होती है जो बोझिल लग सकती हैं। यह लेख प्रस्तुत करता है कि कैसे कमी विधि का उपयोग कर TiO2 पर dipeptide adsorption के एक व्यापक भौतिक अध्ययन करने के लिए और मुद्दों है कि शोधकर्ताओं का सामना कर सकते है जब प्रासंगिक प्रयोगों प्रदर्शन पते ।
Protocol
Representative Results
Discussion
आइसोथर्म निर्माण के समाधान से सोखने के लिए उच्च विशिष्ट सतह क्षेत्र के साथ गतिज प्रतिबंधों और शर्बतों के कारण संतुलन के लिए लंबे समय की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, सोल, नैनोपार्टिकल समुचेश, क्रिस्टल…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
इस काम को रूसी फाउंडेशन फॉर बेसिक रिसर्च (ग्रांट नंबर 15-03-07834-ए) ने आर्थिक रूप से समर्थन दिया था ।
Materials
| 2-(N-Morpholino)ethanesulfonic acid | TCI Chemicals | 4432-31-9 | MES, >98% |
| Acetonitrile | Panreac AppliChem | HPLC grade | |
| Chromatography vials | glass | ||
| Dipeptide Ile-His | Bachem | 4000894 | |
| Double-distilled water | DDW was obtained on spot | ||
| Heating cleaning bath "Ultrasons-HD" | J.P. Selecta | 3000865 | 5 L, 40 kHz, 120 Watts |
| High-performance liquid chromatograph system equipped with a UV−vis detector | Shimadzu, LC-20 Prominence | HPLC | |
| Isopropanol | Sigma-Aldrich (Merck) | 67-63-0 | 99.70% |
| LabSolutions Lite | Shimadzu | 223-60410 | Software for high-performance liquid chromatography system |
| Nanocrystalline TiO2 | Pure anatase with at least 99% crystallinity. Average particle size 10.62 ± 3.31 nm. Specific surface 131.9 m2/g (BET). See Langmuir 2019, 35, 538−550, for details. | ||
| Phenyl isothiocyanate | Acros Organics | 103-72-0 | PITC, 98% |
| Reversed-phase Zorbax column | ZORBAX LC | 150×2.5 mm i.d. with a mean particle size of 5 μm | |
| Syringe filter | Vladfilter | 25 mm, 0.2 μm pore, cellulose acetate | |
| Test sterile polymeric tube | polypropylene | ||
| Thermostat TC-502 | Brookfield | Refrigerating/heating circulating bath with the programmable controller for the sample derivatization | |
| Triethylamine | Sigma-Aldrich (Merck) | 121-44-8 | TEA; 99% |
| Trifluoroacetic acid | Panreac AppliChem | 163317 | TFA, 99% |
References
- Garcia, A. J. Interfaces to Control Cell-Biomaterial Adhesive Interactions. Polymers for Regenerative Medicine. 203, 171-190 (2006).
- Mahmood, T. A., et al. Modulation of chondrocyte phenotype for tissue engineering by designing the biologic-polymer carrier interface. Biomacromolecules. 7 (11), 3012-3018 (2006).
- Gandavarapu, N. R., Mariner, P. D., Schwartz, M. P., Anseth, K. S. Extracellular matrix protein adsorption to phosphate-functionalized gels from serum promotes osteogenic differentiation of human mesenchymal stem cells. Acta Biomaterialia. 9 (1), 4525-4534 (2013).
- Horbett, T. Biological Activity of Adsorbed Proteins. Surfactant Science Series. 110, 393-413 (2010).
- Ratner, B. D., Hoffman, A. S., Schoen, F. J., Lemons, J. E. . Biomaterials Science: An Introduction to Materials in Medicine. , (2004).
- Jahangir, A. R., et al. Fluorinated surface-modifying macromolecules: Modulating adhesive protein and platelet interactions on a polyether-urethane. Journal of Biomedical Materials Research. 60 (1), 135-147 (2002).
- Shen, M., et al. PEO-like plasma polymerized tetraglyme surface interactions with leukocytes and proteins: In vitro and in vivo studies. Journal of Biomaterials Science, Polymer Edition. 13 (4), 367-390 (2002).
- Wisniewski, N., Moussy, F., Reichert, W. M. Characterization of implantable biosensor membrane biofouling. Fresenius’ Journal of Analytical Chemistry. 366 (6-7), 611-621 (2000).
- Geelhood, S. J., et al. Passivating Protein Coatings for Implantable Glucose Sensors: Evaluation of Protein Retention. Journal of Biomedical Materials Research. Part B, Applied Biomaterials. 81, 251-260 (2007).
- Knowles, J. R. Enzyme catalysis: not different, just better. Nature. 350 (6314), 121-124 (1991).
- Blankschien, M. D., et al. Light-triggered biocatalysis using thermophilic enzyme – Gold nanoparticle complexes. ACS Nano. 7 (1), 654-663 (2013).
- Wu, H., et al. Catechol modification and covalent immobilization of catalase on titania submicrospheres. Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic. 92, 44-50 (2013).
- Gray, J. J. The interaction of proteins with solid surfaces. Current Opinion in Structural Biology. 14 (1), 110-115 (2004).
- Hlady, V., Buijs, J. Protein adsorption on solid surfaces. Current Opinion in Biotechnology. 7 (1), 72-77 (1996).
- Kulkarni, M., et al. Titanium nanostructures for biomedical applications. Nanotechnology. 26 (6), 062002 (2015).
- Yin, F. Z., Wu, L., Gui Yang, H., Su, H. Y. Recent progress in biomedical applications of titanium dioxide. Physical Chemistry Chemical Physics. 15 (14), 4844-4858 (2013).
- Rezania, A., Johnson, R., Lefkow, A. R., Healy, K. E. Bioactivation of metal oxide surfaces. 1. Surface characterization and cell response. Langmuir. 15 (20), 6931-6939 (1999).
- Schenk, R., Brunette, D. M., et al. The Corrosion Properties of Titanium and Titanium Alloys. Titanium in Medicine. , 145-170 (2001).
- Bozzini, B., et al. An electrochemical impedance investigation of the behaviour of anodically oxidised titanium in human plasma and cognate fluids, relevant to dental applications. Journal of Materials Science: Materials in Medicine. 19 (11), 3443-3453 (2008).
- Popa, M. V., et al. Long-term assessment of the implant titanium material – Artificial saliva interface. Journal of Materials Science: Materials in Medicine. 19 (1), 1-9 (2008).
- Kim, J. K., et al. Lysozyme-mediated biomineralization of titanium-tungsten oxide hybrid nanoparticles with high photocatalytic activity. Chemical Communications. 50, 12392-12395 (2014).
- Suriyaraj, S. P., Selvakumar, R. Room temperature biosynthesis of crystalline TiO2 nanoparticles using Bacillus licheniformis and studies on the effect of calcination on phase structure and optical properties. RSC Advances. 4, 39619-39624 (2014).
- Inoue, I., et al. Thermo-stable carbon nanotube-TiO2 nanocompsite as electron highways in dye-sensitized solar cell produced by bio-nano-process. Nanotechnology. 26 (28), 285601 (2015).
- Gardères, J., et al. Self-assembly and photocatalytic activity of branched silicatein/silintaphin filaments decorated with silicatein-synthesized TiO2 nanoparticles. Bioprocess and Biosystems Engineering. 39 (9), 1477-1486 (2016).
- Chen, H., Su, X., Neoh, K. G., Choe, W. S. QCM-D analysis of binding mechanism of phage particles displaying a constrained heptapeptide with specific affinity to SiO2 and TiO2. Analytical Chemistry. 78 (14), 4872-4879 (2006).
- Iucci, G., et al. Peptides adsorption on TiO2 and Au: Molecular organization investigated by NEXAFS, XPS and IR. Surface Science. 601 (18), 3843-3849 (2007).
- Gronewold, T. M. A., Baumgartner, A., Weckmann, A., Knekties, J., Egler, C. Selection process generating peptide aptamers and analysis of their binding to the TiO2 surface of a surface acoustic wave sensor. Acta Biomaterialia. 5 (2), 794-800 (2009).
- Gitelman, A., Rapaport, H. Bifunctional designed peptides induce mineralization and binding to TiO2. Langmuir. 30 (16), 4716-4724 (2014).
- Tada, S., Timucin, E., Kitajima, T., Sezerman, O. U., Ito, Y. Direct in vitro selection of titanium-binding epidermal growth factor. Biomaterials. 35 (11), 3497-3503 (2014).
- Micksch, T., Liebelt, N., Scharnweber, D., Schwenzer, B. Investigation of the peptide adsorption on ZrO2, TiZr, and TiO2 surfaces as a method for surface modification. ACS Applied Materials and Interfaces. 6 (10), 7408-7416 (2014).
- Limo, M. J., Perry, C. C., Thyparambil, A. A., Wei, Y., Latour, R. A. Experimental Characterization of Peptide-Surface Interactions. Bio-Inspired Nanotechnology: From Surface Analysis to Applications. , 37-94 (2013).
- Draczkowski, P., Matosiuk, D., Jozwiak, K. Isothermal titration calorimetry in membrane protein research. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. 87, 313-325 (2014).
- Omanovic-Miklicanin, E., Manfield, I., Wilkins, T. Application of isothermal titration calorimetry in evaluation of protein-nanoparticle interactions. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 127, 605-613 (2017).
- Jing, X., et al. Interaction of peptidomimetics with bilayer membranes: Biophysical characterization and cellular uptake. Langmuir. 28 (11), 5167-5175 (2012).
- Mizuguchi, C., et al. Effect of phosphatidylserine and cholesterol on membrane-mediated fibril formation by the N-terminal amyloidogenic fragment of apolipoprotein A-I. Scientific Reports. 8 (1), 5497 (2018).
- Bisker, G., et al. Insulin Detection Using a Corona Phase Molecular Recognition Site on Single-Walled Carbon Nanotubes. ACS Sensors. 3 (2), 367-377 (2018).
- Singh, N., Husson, S. M. Adsorption thermodynamics of short-chain peptides on charged and uncharged nanothin polymer films. Langmuir. 22 (20), 8443-8451 (2006).
- Seker, U. O. S., et al. Thermodynamics of engineered gold binding peptides: Establishing the structure-activity relationships. Biomacromolecules. 15 (7), 2369-2377 (2014).
- Beutner, R., Michael, J., Schwenzer, B., Scharnweber, D. Biological nano-functionalization of titanium-based biomaterial surfaces: A flexible toolbox. Journal of the Royal Society Interface. 7 (Suppl 1), S93-S105 (2010).
- Sultan, A. M., et al. Aqueous Peptide-TiO2 Interfaces: Isoenergetic Binding via Either Entropically or Enthalpically Driven Mechanisms. ACS Applied Materials and Interfaces. 8 (28), 18620-18630 (2016).
- Teichroeb, J. H., Forrest, J. A., Jones, L. W., Chan, J., Dalton, K. Quartz crystal microbalance study of protein adsorption kinetics on poly(2-hydroxyethyl methacrylate). Journal of Colloid and Interface Science. 325 (1), 157-164 (2008).
- Lok, B. K., Cheng, Y. L., Robertson, C. R. Protein adsorption on crosslinked polydimethylsiloxane using total internal reflection fluorescence. Journal of Colloid And Interface Science. 91 (1), 104-116 (1983).
- Nakanishi, K., Sakiyama, T., Imamura, K. On the Adsorption of Proteins on Solid Surfaces, a Common but Very Complicated Phenomenon. Journal of Bioscience and Bioengineering. 91 (3), 233-244 (2001).
- Roddick-Lanzilotta, A. D., Connor, P. A., McQuillan, A. J. An In Situ Infrared Spectroscopic Study of the Adsorption of Lysine to TiO2 from an Aqueous Solution. Langmuir. 14, 6479-6484 (1998).
- Roddick-Lanzilotta, A. D., McQuillan, A. J. An in situ infrared spectroscopic investigation of lysine peptide and polylysine adsorption to TiO2 from aqueous solutions. Journal of Colloid and Interface Science. 217 (1), 194-202 (1999).
- Roddick-Lanzilotta, A., McQuillan, A. An in situ infrared spectroscopic study of glutamic acid and of aspartic acid adsorbed on TiO2: implications for the biocompatibility of titanium. Journal of Colloid and Interface Science. 227 (1), 48-54 (2000).
- Chan, B. M. C., Brash, J. L. Adsorption of fibrinogen on glass: reversibility aspects. Journal of Colloid And Interface Science. 82 (1), 217-225 (1981).
- van Enckevort, H. J., Dass, D. V., Langdon, A. G. The adsorption of bovine serum albumin at the stainless-steel/aqueous solution interface. Journal of Colloid And Interface Science. 98 (1), 138-143 (1984).
- Arnebrant, T., Nylander, T. Sequential and competitive adsorption of β-lactoglobulin and κ-casein on metal surfaces. Journal of Colloid And Interface Science. 111 (2), 529-533 (1986).
- Van Dulm, P., Norde, W. The adsorption of human plasma albumin on solid surfaces, with special attention to the kinetic aspects. Journal of Colloid And Interface Science. 91 (1), 248-255 (1983).
- Gonçalves, T. Fluorescent labeling of biomolecules with organic probes. Chemical Reviews. 109 (1), 190-212 (2009).
- Roth, K. D. W., Huang, Z. H., Sadagopan, N., Watson, J. T. Charge derivatization of peptides for analysis by mass spectrometry. Mass Spectrometry Reviews. 17 (4), 255-274 (1998).
- Heinrikson, R. L., Meredith, S. C. Amino acid analysis by reverse-phase high-performance liquid chromatography: Precolumn derivatization with phenylisothiocyanate. Analytical Biochemistry. 136 (1), 65-74 (1984).
- Shchelokov, A., et al. Adsorption of Native Amino Acids on Nanocrystalline TiO2: Physical Chemistry, QSPR, and Theoretical Modeling. Langmuir. 35 (2), 538-550 (2019).
- Fair, B. D., Jamieson, A. M. Studies of Protein Adsorption on Polystyrene Latex Surfaces. Journal of Colloid and Interface Science. 77 (2), 525-534 (1980).
- Kim, J. C., Lund, D. B. Adsorption behavior of p-lactoglobulin onto stainless steel surfaces. Journal of Food Processing and Preservation. 21 (607), 303-317 (1997).
- Kondo, A., Oku, S., Murakami, F., Higashitani, K. Conformational changes in protein molecules upon adsorption on ultrafine particles. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. 1, 197-201 (1993).
- Itoh, H., Nagai, T., Saeki, T., Sakiyama, T., Nakanishi, K. Adsorption of Protein onto Stainless Steel Particle Surface and its Desorption Behavior. Developments in Food Engineering. , 811-813 (1994).
- Itoh, H., Nagata, A., Toyomasu, T., Sakiyama, T., Nagai, T. Adsorption of β-Lactoglobulin onto the Surface of Stainless Steel Particles. Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry. 59 (9), 1648-1651 (1995).
- Mudunkotuwa, I. A., Grassian, V. H. Histidine adsorption on TiO2 nanoparticles: An integrated spectroscopic, thermodynamic, and molecular-based approach toward understanding nano-bio interactions. Langmuir. 30, 8751-8760 (2014).
- Pászti, Z., Guczi, L. Amino acid adsorption on hydrophilic TiO2: A sum frequency generation vibrational spectroscopy study. Vibrational Spectroscopy. 50 (1), 48-56 (2009).
- Costa, D., Savio, L., Pradier, C. M. Adsorption of Amino Acids and Peptides on Metal and Oxide Surfaces in Water Environment: A Synthetic and Prospective Review. Journal of Physical Chemistry B. 120 (29), 7039-7052 (2016).
- Kosmulski, M. The significance of the difference in the point of zero charge between rutile and anatase. Advances in Colloid and Interface Science. 99 (3), 255-264 (2002).
- Kandegedara, A., Rorabacher, D. B. Noncomplexing tertiary amines as “better” buffers covering the range of pH 3-11. Temperature dependence of their acid dissociation constants. Analytical Chemistry. 71 (15), 3140-3144 (1999).
- Susumu, O., Teruaki, A., Koichi, T. The Adsorption of Basic a-Amino Acids in an Aqeous Solution by Titanium(IV) Oxide. Bulletin of the Chemical Society of Japan. 54, 1595-1599 (1981).
