G - Physics – 01 – N
Patent
G - Physics
01
N
G01N 33/53 (2006.01) C12N 9/00 (2006.01)
Patent
CA 2579254
This invention is directed to the application of a previously unknown property of nanomaterials - its ability to enhance protein activity and stability at high temperatures, in organic solvents, and in polymer composites. Nanomaterials such as single-walled carbon nanotubes (SWNTs) can significantly enhance enzyme function and stability in strongly denaturing environments. Experimental results and theoretical analysis reveal that the enhancement in stability is a result of the curvature of these nanoscale materials, which suppresses unfavorable protein-protein interactions. The enhanced stability is also exploited in the preparation of highly stable and active nanocomposite films that resist nonspecific protein absorption, i.e., inhibit fouling of the films. The protein-nanoparticles conjugates represent a new generation of highly selective, active, and stable catalytic materials. Furthermore, the ability to enhance protein function by interfacing them with nanomaterials has a profound impact on applications ranging from biosensing, diagnostics, vaccines, drug delivery, and biochips, to novel hybrid materials that integrate biotic and abiotic components.
La présente invention concerne l'application d'une propriété auparavant inconnue des nanomatériaux, à savoir leur aptitude à améliorer l'activité et la stabilité des protéines à haute température, dans des solvants organiques et dans des composites polymères. Des nanomatériaux tels que des nanotubes de carbone monoparoi (SWNT) peuvent significativement améliorer la fonction et la stabilité enzymatiques dans des environnements fortement dénaturants. Les résultats expérimentaux et l'analyse théorique indiquent que l'amélioration de la stabilité est le résultat de la courbure de ces matériaux à l'échelle nanométrique, qui supprime les interactions défavorables protéine-protéine. La meilleure stabilité est également exploitée dans la préparation de films en nanocomposite hautement stables et actifs qui résistent à l'absorption de protéines non spécifiques, c'est-à-dire, qui empêchent l'encrassement des films. Les conjugués protéine-nanoparticules représentent une nouvelle génération de matériaux catalytiques hautement sélectifs, actifs et stables. De plus, l'aptitude à améliorer la fonction des protéines du fait de leur contact avec des nanomatériaux se répercute très fortement sur des applications très diverses telles que la détection par biocapteurs, le diagnostic, les vaccins, l'apport de médicaments, les biopuces et les nouveaux matériaux hybrides qui renferment des constituants biotiques et abiotiques.
Asuri Prashanth
Dordick Jonathan S.
Kane Ravindra S.
Karajanagi Sandeep S.
Gowling Lafleur Henderson Llp
Rensselaer Polytechnic Institute
LandOfFree
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Profile ID: LFCA-PAI-O-1495775