Lysine-functionalized nanodiamonds: synthesis, physiochemical characterization, and nucleic acid binding studies
Notice bibliographique
Résumé
Randeep Kaur,1 Jackson M Chitanda,2 Deborah Michel,1 Jason Maley,3 Ferenc Borondics,2,4 Peng Yang,5 Ronald E Verrall,2 Ildiko Badea11Drug Design and Discovery Research Group, College of Pharmacy and Nutrition, University of Saskatchewan, 2Department of Chemistry, University of Saskatchewan, 3Saskatchewan Structural Sciences Centre, University of Saskatchewan, 4Canadian Light Source, University of Saskatchewan, Saskatoon, SK, Canada; 5Department of Organic Chemistry, School of Pharmaceutical Engineering, Shenyang Pharmaceutical University, Shenyang, People's Republic of ChinaPurpose: Detonation nanodiamonds (NDs) are carbon-based nanomaterials that, because of their size (4–5 nm), stable inert core, alterable surface chemistry, fluorescence, and biocompatibility, are emerging as bioimaging agents and promising tools for the delivery of biochemical molecules into cellular systems. However, diamond particles possess a strong propensity to aggregate in liquid formulation media, restricting their applicability in biomedical sciences. Here, the authors describe the covalent functionalization of NDs with lysine in an attempt to develop nanoparticles able to act as suitable nonviral vectors for transferring genetic materials across cellular membranes.Methods: NDs were oxidized and functionalized by binding lysine moieties attached to a three-carbon-length linker (1,3-diaminopropane) to their surfaces through amide bonds. Raman and Fourier transform infrared spectroscopy, zeta potential measurement, dynamic light scattering, atomic force microscopic imaging, and thermogravimetric analysis were used to characterize the lysine-functionalized NDs. Finally, the ability of the functionalized diamonds to bind plasmid DNA and small interfering RNA was investigated by gel electrophoresis assay and through size and zeta potential measurements.Results: NDs were successfully functionalized with the lysine linker, producing surface loading of 1.7 mmol g-1 of ND. These modified NDs formed highly stable aqueous dispersions with a zeta potential of 49 mV and particle size of approximately 20 nm. The functionalized NDs were found to be able to bind plasmid DNA and small interfering RNA by forming nanosized "diamoplexes".Conclusion: The lysine-substituted ND particles generated in this study exhibit stable aqueous formulations and show potential for use as carriers for genetic materials.Keywords: disaggregation, spectroscopy, dispersion, electrophoresis, size, zeta potential
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,014 | 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.
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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 tête enseignante, pas un consensus.
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