Probing the Molecular Interactions and Lubrication Mechanisms of Purified Full-Length Recombinant Human Proteoglycan 4 (rhPRG4) and Hyaluronic Acid (HA)
Notice bibliographique
Résumé
Probing the adsorption and lubrication behavior of lubricin, also known as proteoglycan 4 (PRG4), is important for understanding the ultralow friction of cartilage lubrication. Most previous research has focused on native lubricin either purified from synovial fluid or articular cartilage explant culture media. In this work, the adsorption behavior and lubrication mechanism of full-length recombinant human PRG4 (rhPRG4) on mica as well as the effect of adding hyaluronic acid (HA, a polysaccharide) were systematically investigated using a surface forces apparatus (SFA) technique. A low friction coefficient (μ ∼ 0.04) was measured when multilayer rhPRG4 (∼31 nm) was confined in between mica surfaces, even when the load increased to ∼1.2 MPa. Intriguingly, a previously unreported ultralow friction coefficient (μ < 0.005) was observed at a low sliding velocity ( v = 0.14 μm/s) with the applied load P reaching ∼3.6 MPa when a diluted rhPRG4 solution (∼90 μg/mL) was used. The distinct friction behavior is likely due to the smooth and more close-packed lubricin coating, as made evident by the atomic force microscope imaging. Adding HA onto multilayer rhPRG4-coated mica increased the friction coefficient μ to ∼0.1; however, the load bearing property increased, indicating potential synergistic effect between rhPRG4 and HA, which was further demonstrated by the weak adhesion observed when separating rhPRG4-coated mica and HA-coated aminopropyltriethoxysilane-mica (APTES-mica). Alternatively, adding premixed rhPRG4-HA on mica had a friction coefficient (μ ∼ 0.1) close to that of injecting concentrated rhPRG4 (∼450 μg/mL) with lower load sustainability. Our results provide fundamental insights into the adsorption and lubrication behavior of lubricin and its interaction with HA, with useful implications for the underlying mechanism of ultralow friction provided by synovial fluid.
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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) | 0,000 | 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 ».