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磁性纳米颗粒在蛋白质表达中的应用


在过去的二十年里,人们对分子生物学、基因组学和纳米技术的认识有了突破。这三个学科的交汇,开辟了新的研究领域——生物纳米技术和纳米生物医学技术。另外地,纳米材料的合成和表征方面的巨大进步,也使得科学家能够在分子或细胞水平上理解和控制纳米材料(包括纳米线、纳米纤维、纳米颗粒、纳米带和纳米管)与生物实体(包括核酸、蛋白质或细胞)之间的相互作用。这些进步保证了生命科学领域的巨大成就。例如,最近成功合成的单分散磁性纳米颗粒(MNPs),最初用于高密度磁存储介质,这也为MNPs在生物医学应用中的进一步发展提供了基础。Weissleder和他的团队证明,MNPs可以应用于MRI中,以监测特定的酶和检测病毒。Cheon等人报道了多功能磁性纳米晶体在体内检测癌症的应用。Willner等人的研究表明,MNPs可以作为磁开关,诱导选择性生物电催化,检测癌症,并扩增DNA检测。以上例子展示了MNPs在生命科学中的潜力。

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利用磁性纳米颗粒进行蛋白质分离

有效操控蛋白质对于生命科学的研究和应用至关重要。特别是对于蛋白质组学来说,纯化天然蛋白或重组蛋白的常规工作确实需要很长时间。然而,NTA端接 MNPs的成功合成为蛋白质分离提供了一个简单而通用的平台。由于MNPs(8 ~ 10 nm)高表面体积比、快速移动和良好分散性的特性,比金属螯合亲和层析(MCAC)中应用的微米级树脂或微珠性能更好,可以在极大程度上提高Ni-NTA与组氨酸标记的蛋白质之间的结合率。此外,高表面体积比也增强了纳米颗粒(NPs)的蛋白质结合能力。靶蛋白迅速覆盖NPs表面,这可以迅速减少可用于蛋白质非特异性吸收的总体未占用表面积。因此,NPs具有比微粒高得多的特异性。此外,因为磁铁可以很容易地分离靶蛋白,NTA端接的MNPs可以消除细胞裂解液的预处理(图 1)。


图1:磁铁吸引FePt-NTA- Ni(II)(NTA端接的FePt?MNPs)和FePt-NTA-Ni(II)-6xHis-GFP的照片


利用磁性纳米颗粒进行病原体检测

使用MNPs可以快速和超灵敏地检测细菌和病毒等病原体,而无需进行孵育或

PCR扩增等耗时的程序,显示出明显的临床益处。但在细菌预富集(通过接种过程)之前,这种检测方法无法检测低浓度(例如102?cfu/mL)的细菌。使用FePt- Van?MNPs(将万古霉素附着在FePt MNPs上),可以在一小时内捕获和检测浓度低于102?cfu/mL的多种细菌。将FePt-Van MNPs与细菌溶液孵育10分钟后,可以使用点磁铁轻松吸引与FePt-Van MNPs结合的细菌。然后,细菌和FePt-Van MNPs在磁力作用下形成聚集体。使用FePt-NH2(FePt NPs与胱胺反应)作为对照进行相同的程序(图 2)。发现FePt-Van MNPs 确实捕获了细菌菌株,而 FePt- NH2无法与任何细菌结合。

图2:(a)FePt-Van MNPs通过合理的多价相互作用捕获细菌和(b)相应的对照实验


磁性纳米颗粒的进一步应用

除了具有高特异性和高灵敏度从混合物中分离靶标的独特能力外,MNPs还可以通过偶联抗体作为亲和力标签,在电子显微照片中阐明特定的生物相互作用。

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具有生物功能的MNPs作为标记在细胞上定位配体-受体相互作用的能力表明, 将MNPs与其他标记偶联以扩展TEM或SEM以外的读出方法是值得的。量子点是有吸引力的标签候选者之一,因为它们具有优异的光学特性。然而,将单个反应基团或分子附着在MNP或量子点上是不可能的,并且在没有交联的情况下使用有机连接剂将MNP直接与量子点连接是非常困难的。因此,研究人员设计了一种简单的策略,将MNP和量子点作为异源二聚体连接起来。两种纳米晶体的异源二聚体保留了其离散部分(FePt和CdS)的特性。换句话说,异源二聚体既具有FePt的超顺磁性行为,又具有CdS的荧光性。应该有可能将FePt偶联到生物活性分子上,以构建具有生物功能的异源二聚体。另一个吸引人的标签是银

NPs,因为它们具有通过表面增强拉曼光谱(SERS)信号探测生物系统的价值。


参考文献

1.Gu, H., Ho, P., Tsang, K., Wang, L , & Xu, B. . (2003). Using biofunctional magnetic nanoparticles to capture vancomycin-resistant enterococci and other gram-positive bacteria at ultralow concentration. Journal of the American Chemical Society, 125(51), 15702-3.https://doi.org/10.1021/ja0359310

2. Xu, C., Xu, K., Gu, H., Zheng, R., Liu, H., & Zhang, X., et al. (2004). Dopamine is a robust anchor to immobilize functional molecules on the iron oxide shell of magnetic nanoparticles. Journal of the American Chemical Society, 126(32), 9938-9939.https://doi.org/10.1021/ja0464802

3. Xu, C., Xu, K., Gu, H., Zhong, X., Guo, Z., & Zheng, R., et al. (2004). Nitrilotriacetic acid-modified magnetic nanoparticles as a general agent to bind histidine-tagged proteins. Journal of the American Chemical Society, 126(11), 3392-3393.https://doi.org/10.1021/ja031776d

4.Gu, H., Xu, K., Xu, C., & Xu, B.. (2006). Biofunctional magnetic nanoparticles for protein separation and pathogen detection. Chemical Communications(9), 941.

https://doi.org/10.1039/B514130C

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