Preventing protein adsorption and macrophage uptake of gold nanoparticles via a hydrophobic shield.
Preventing protein adsorption and macrophage uptake of gold nanoparticles via a hydrophobic shield.
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DOI：
10.1021/nn3035155
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发表时间：
2012-10-23
期刊：
影响因子：
17.1
通讯作者：
Sokolov, Konstantin
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Larson, Timothy A.;Joshi, Pratixa R.;Sokolov, Konstantin
聚乙二醇（PEG）表面涂层被广泛用于赋予纳米粒子在生物应用中的隐形性能。关于PEG涂层的益处及其减少蛋白质吸附、减少与细胞的非特异性相互作用以及改善药代动力学的能力，有大量文献，但很少讨论PEG涂层的局限性。在这里，我们表明，生理浓度的半胱氨酸和胱氨酸可以取代甲氧基-PEG-硫醇分子从金纳米颗粒（GNP）表面，导致蛋白质吸附和细胞摄取在巨噬细胞在24小时内。此外，我们通过在PEG和硫醇部分之间引入烷基接头来解决这个问题，该烷基接头在金表面和亲水性外部PEG层之间提供疏水性屏蔽层。mPEG-烷基-硫醇涂层大大降低了GNP上的蛋白质吸附及其巨噬细胞摄取。这对生物系统GNP的设计具有重要意义。
Polyethylene glycol (PEG) surface coatings are widely used to render stealth properties to nanoparticles in biological applications. There is abundant literature on benefits of PEG coatings and their ability to reduce protein adsorption, to diminish non-specific interactions with cells, and to improve pharmacokinetics, but very little discussion of the limitations of PEG coatings. Here, we show that physiological concentrations of cysteine and cystine can displace methoxy-PEG-thiol molecules from the gold nanoparticle (GNP) surface that leads to protein adsorption and cell uptake in macrophages within 24 hours. Furthermore, we address this problem by incorporating an alkyl linker between the PEG and the thiol moieties that provides a hydrophobic shield layer between the gold surface and the hydrophilic outer PEG layer. The mPEG-alkyl-thiol coating greatly reduces protein adsorption on GNPs and their macrophage uptake. This has important implications for the design of GNP for biological systems.
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影响因子：
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DOI：
10.1073/pnas.2232479100
发表时间：
2003-11-11
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