Microgel Interactions with Peptides and Proteins : Consequence of Peptide and Microgel Properties
Notice bibliographique
Résumé
Microgels are lightly cross-linked hydrogel particles in the sub-micrometer to micrometer size range with a capacity to drastically change their volume in response to changes in the external environment. Microgels have an ability to bind and store substances such as biomacromolecular drugs, notably proteins and peptides, and release them upon stimuli, making them potential candidates as drug delivery vehicles and functional biomaterials. This thesis aims at clarifying important factors affecting peptide-microgel interactions. These interactions were studied by micromanipulator-assisted light and fluorescence microscopy focusing on microgel deswelling in response to peptide binding, as well as re-swelling in response to peptide release or enzymatic degradation. To evaluate peptide uptake in microgels, solution depletion measurements were used whereas the peptide secondary structure was investigated by circular dichroism. In addition, the peptide and enzyme distribution within microgels was analyzed with confocal microscopy. Results presented in this thesis demonstrate that peptide incorporation into microgels, as well as peptide-induced microgel deswelling, increases with peptide length and charge density. In addition, results demonstrate that the peptide charge (length) rather than peptide charge density determines microgels deswelling. End-to-end cyclization is shown to not noticeably influence peptide-microgel interactions, suggesting that peptide cyclization can be used in combination with oppositely charged microgel carriers to improve the proteolytic and chemical stability of the peptide compared to the corresponding linear variant. Peptide secondary structure is found to drastically affect peptide incorporation into, and release from, oppositely charged microgels. Furthermore, it is shown that microgel charge density, peptide molecular weight, and enzyme concentration all greatly influence microgel bound peptide degradation. Of importance for applications, protective effects of microgels against proteolytic peptide degradation are observed only at sufficiently high microgel charge densities. Enzyme-mediated microgel degradation is shown to increase with increasing enzyme concentration, while an increased peptide loading in microgels causes a concentration-dependent decrease in microgel degradation. Taken together, results obtained in this work have provided some insight into factors of importance for rational use of microgels as delivery systems for protein or peptide drugs, but also in a host of other biomedical applications using weakly cross-linked polymer systems.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».