Artículo de revista
Core-Shell Nanostructured Fe3O4-Poly(styrene-co-vinylbenzyl chloride) Grafted PPI Dendrimers Stabilized with AuNPs/PdNPs for Efficient Nuclease Activity
Core-Shell Nanoestructurado Fe3O4-Poly (estireno-co-vinilbencilo cloruro) Injertado PPI Dendrímeros Estabilizados con AuNPs/PdNPs para una actividad de nucleasa eficiente
Registro en:
2470-1343
10.1021/acsomega.8b01326
GZ0CZ
30411048
WOS:000449026500148
Autor
Murugan, Eagambaram
Jebaranjitham, Nimita J.
Ariraman, Mathivathanan
Rajendran, Saravanan
Kathirvel, Janankiraman
Akshata, C. R.
Kumar, Kalpana
Institución
Resumen
Four different novel magnetic core-shell nanocomposites stabilized with Au/Pd nanoparticles (NPs) were prepared by a simple procedure and demonstrated their catalytic activity for effective cleavage of pBR322 DNA. Initially, the Fe3O4-poly(styrene-divinylbenzene-vinylbenzyl chloride) (ST-DVB-VBC) matrix functionalized with 3-aminobenzoic acid was prepared and grafted with PPI-G(2) and PPI-G(3) dendrimers. Each core-shell matrix was immobilized with AuNPs and PdNPs separately. The resulting composites were characterized by FT-IR, UV-vis, SEM, TEM, XRD, VSM, XPS, Raman, and TGA. The magnetic core-shell nanocomposites at concentrations from 30 to 50 mu M were employed separately to study DNA cleavage by agarose gel electrophoresis. Among the four magnetic core-shell nanocomposites, Fe3O4-poly(ST-DVB-VBC)-PPI-G(3)-AuNPs showed higher activity than others for DNA cleavage, and formed Form-II and -III DNA. When the concentration of Fe3O4-poly(ST-DVB-VBC)-PPI-G(3)-AuNPs was increased from 40 to 45 and 45 to 50 mu M, Form-III (linear) DNA was observed with 10 and 22%, respectively, in addition to Form-II. This observation suggests formation of linear DNA from the supercoiled DNA via nicked DNA-intermediated consecutive cleaving process. The magnetic core-shell nanocomposites were stable and monodispersed, and exhibited rapid magnetic response. These properties are crucial for their application in biomolecular separations and targeted drug-delivery in the future. Se prepararon cuatro nuevos nanocompuestos magnéticos de núcleo-envoltura estabilizados con nanopartículas (NP) de Au/Pd mediante un procedimiento simple y demostraron su actividad catalítica para la escisión eficaz del ADN de pBR322. Inicialmente, la matriz Fe3O4-poli(estireno-divinilbenceno-cloruro de vinilbencilo) (ST-DVB-VBC) funcionalizada con ácido 3-aminobenzoico fue preparada e injertada con dendrímeros PPI-G(2) y PPI-G(3). Cada matriz core-shell se inmovilizó con AuNP y PdNP por separado. Los compuestos resultantes se caracterizaron por FT-IR, UV-vis, SEM, TEM, XRD, VSM, XPS, Raman y TGA. Los nanocompuestos magnéticos de núcleo y cubierta en concentraciones de 30 a 50 µM se emplearon por separado para estudiar la escisión del ADN mediante electroforesis en gel de agarosa. Entre los cuatro nanocompuestos magnéticos de núcleo y cubierta, Fe3O4-poli(ST-DVB-VBC)-PPI-G(3)-AuNP mostró una mayor actividad que otros para la escisión del ADN y formó ADN de forma II y III. Cuando la concentración de Fe3O4-poli(ST-DVB-VBC)-PPI-G(3)-AuNP se aumentó de 40 a 45 y de 45 a 50 mu M, se observó ADN de forma III (lineal) con 10 y 22 %, respectivamente, además de Form-II. Esta observación sugiere la formación de ADN lineal a partir del ADN superenrollado a través de un proceso de escisión consecutiva intermediado por el ADN mellado. Los nanocompuestos magnéticos de núcleo y cubierta fueron estables y monodispersos, y exhibieron una respuesta magnética rápida. Estas propiedades son cruciales para su aplicación en las separaciones biomoleculares y la administración dirigida de fármacos en el futuro.