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Mittwoch, 24. April 2019
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Wissenschaft & Technik, Technologien

Vielseitige Antifouling-Beschichtungen auf Basis von Oligopeptiden

Montag, 08. April 2019

Eine neue Studie zeigt, dass selbstassemblierte Oligopeptide die Grundlage für vielseitige Antifouling-Beschichtungen sein können.

Die Entwicklung von Antifouling-Oberflächen ist liegt im Interesse von Mikrofluidikern und Biologen. Image Source: Michal Jarmoluk / Pixabay.

Die Entwicklung von Antifouling-Oberflächen ist liegt im Interesse von Mikrofluidikern und Biologen. Image Source: Michal Jarmoluk / Pixabay.

Die Existenz unspezifischer Proteinadsorption führt oft zu erheblichen Herausforderungen für mikrofluidische Geräte und Laborgeräte, die in biologischen Experimenten eingesetzt werden. Die Entwicklung von Antifouling-Oberflächen ist daher im Interesse von Mikrofluidikern und Biologen.

Bisherige Studien haben gezeigt, dass die ionische Wasserstoffbindung zwischen freien ε-NH2-Gruppen der alkalischen Aminosäuren in Proteinen und oberflächennegativ geladenen Gruppen eine entscheidende Rolle bei der starken Adsorption von Proteinen an die festen Oberflächen spielt.

Einfache und universelle Methode zur Oberflächenmodifikation

So stellt die aktuelle Arbeit eine einfache und universelle Methode zur Oberflächenmodifikation vor, die auf der Selbstassemblierung von Oligopeptiden mit einer Sequenz von Ala-Lys-Ala-Lys-Ala-Lys-Ala-Lys-Ala-Lys-Lys (AK-VIII) auf Poly(dimethylsiloxan)- (PDMS) und Polystyrol- (PS) Oberflächen unter physiologischen pH-Bedingungen basiert. Die Ergebnisse zeigen, dass AK-VIII sich selbst zu einer kompakten amphipatischen β-sheet-reichen Deckschicht auf der PDMS- und PS-Oberfläche mit ähnlicher Abdeckung organisieren kann, was die unspezifische Adsorption von Proteinen weitgehend minimiert.

Darüber hinaus verglichen wir die Leistungen von BSA und AK-VIII, die als Blockierreagenzien verwendet werden, um ihre hemmende Wirkung auf die unspezifische Adsorption des Antigens und den Nachweisantikörper im carcinoembryonalen Antigen (CEA) enzymgebundenen Immunosorbent-Assay (ELISA) zu bewerten. Die Ergebnisse zeigten, dass AK-VIII eine bessere Leistung als BSA aufweist, um die unspezifische Adsorption des Antigens und des Detektionsantikörpers zu verringern, was zu geringerem Hintergrundrauschen, einer niedrigeren Detektionsgrenze und einem größeren linearen Bereich in CEA-Assays führt.

Die Studie bietet eine neuartige und vielseitige Alternative für die Entwicklung von Antifouling-Beschichtungen zur Behandlung unspezifischer Proteinadsorption an PDMS-basierten technischen und PS-basierten biologischen Materialien.

Die Studie ist erschienen in: Journal of Materials Chemistry B, Issue 14, 2019.

Bildquelle: Pixabay.

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