view in publisher's site

Elucidating the Mechanism of Silica Nanoparticle PEGylation Processes Using Fluorescence Correlation Spectroscopies

Surface modification with polyethylene glycol (PEG; PEGylation) is a widely used technique to improve nanoparticle (NP) stability, biocompatibility, and biodistribution profiles. In particular, PEGylation of silica surfaces and coatings plays a pivotal role across various classes of NPs. Despite the use of numerous protocols there is limited fundamental understanding of the mechanisms of these processes for NPs. Here, after reaction optimization for particle stability, we employ fluorescence correlation and cross-correlation spectroscopy (FCS, FCCS) on ultrasmall (<10 nm) fluorescent silica nanoparticles (SNPs) in water as a test bed. We show unexpected fast reaction kinetics in successful PEGylation observed even at nanomolar concentrations and attributed this to instant noncovalent adsorption of PEG molecules to the SNP surface preceding covalent attachment. Further studies of various reaction conditions enable the elucidation of process design criteria for NP PEGylation and surface modification with functional ligands, which may be applicable to a broad range of NPs thereby accelerating progress in fields ranging from biosensing to nanomedicine.

روشن کردن مکانیسم فرایندهای شکست نانو ذرات نقره با استفاده از طیف ¬ های همبستگی فلوروسانس

اصلاح سطح با پلی‌اتیلن گلیکول (PEG؛ PEGریلاسیون)روشی است که به طور گسترده برای بهبود پایداری نانوذرات (NP)، زیست سازگاری و پروفایل های توزیع زیستی استفاده می‌شود. به طور خاص، آلکیلاسیون سطوح سیلیکا و پوشش‌ها نقش محوری را در کلاس‌های مختلف NPs ایفا می‌کند. علی‌رغم استفاده از پروتکل‌های متعدد، درک اساسی محدودی از مکانیزم‌های این فرآیندها برای NPs وجود دارد. در اینجا، پس از بهینه‌سازی واکنش برای پایداری ذرات، ما از همبستگی فلورسانس و طیف‌سنجی همبستگی متقابل (FCS، FCCS)در بازار بزرگ (با طول‌موج nm ۱۰)نانوذرات فلئورسنت سیلیکا (SNPs)در آب به عنوان بس‌تر آزمایش استفاده می‌کنیم. ما سینتیک واکنش سریع و غیر منتظره را در PEGریلاسیون موفق حتی در غلظت‌های نانومولار مشاهده کردیم و این امر را به جذب غیر کووالانسی مولکول‌های PEG به سطح SNP قبل از اتصال کووالانسی نسبت دادیم. مطالعات بیشتر در مورد شرایط واکنش مختلف، امکان توضیح معیارهای طراحی فرآیند برای NP - PEGلاسیون و اصلاح سطح با لیگاندهای عملکردی را میسر می‌سازد، که ممکن است برای طیف وسیعی از NPs قابل اعمال باشد، در نتیجه پیشرفت در زمینه‌های مختلف از سنتز زیستی گرفته تا نانوپزشکی را شتاب می‌بخشد.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله General Chemical Engineering
  • ترجمه مقاله General Chemical Engineering
  • مقاله مهندسی شیمی عمومی
  • ترجمه مقاله مهندسی شیمی عمومی
  • مقاله General Chemistry
  • ترجمه مقاله General Chemistry
  • مقاله شیمی عمومی
  • ترجمه مقاله شیمی عمومی
  • مقاله Materials Chemistry
  • ترجمه مقاله Materials Chemistry
  • مقاله شیمی مواد
  • ترجمه مقاله شیمی مواد
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.