Optimizing PEGylation of TiO2 Nanocrystals through a Combined Experimental and Computational Study
Source abstract
Abstract
PEGylation of metal oxide nanoparticles is the common approach to improve their biocompatibility and in vivo circulation time. In this work, we present a combined experimental and theoretical study to determine the operating condition that guarantee very high grafting densities, which are desirable in any biomedical application. Moreover, we present an insightful conformational analysis spanning different coverage regimes and increasing polymer chain lengths. Based on 13C NMR measurements and molecular dynamics simulations, we show that classical and popular models of polymer conformation on surfaces fail in determining the mushroom-to-brush transition point and prove that it actually takes place only at rather high grafting density values.
Source: europepmc · Quality: candidate unverified · Source record ↗
Research context
OpenAlex topics: Nanoparticle-Based Drug Delivery · Polymer Surface Interaction Studies · Bone Tissue Engineering Materials
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
Dipartimento di Scienza dei Materiali, Università di Milano-Bicocca, via R. Cozzi 55, 20125 Milano, Italy
Funding
H2020 European Research Council
References (95)
Show source-provided references
1. 10.1021/cr500029g10.1021/cr500029g ↗
2. 10.1080/02772248.2015.105220410.1080/02772248.2015.1052204 ↗
3. 10.1021/acs.chemrev.7b0016110.1021/acs.chemrev.7b00161 ↗
4. 10.1016/j.nano.2010.04.00710.1016/j.nano.2010.04.007 ↗
5. 10.3390/ijms1303370310.3390/ijms13033703 ↗
6. 10.1016/j.tiv.2012.12.01810.1016/j.tiv.2012.12.018 ↗
7. 10.1158/0008-5472.CAN-09-249610.1158/0008-5472.CAN-09-2496 ↗
8. 10.2217/nnm.11.1910.2217/nnm.11.19 ↗
9. 10.1038/nnano.2015.33010.1038/nnano.2015.330 ↗
10. 10.3390/coatings401013910.3390/coatings4010139 ↗
11. 10.1002/smll.20110060810.1002/smll.201100608 ↗
12. 10.1002/anie.20100296910.1002/anie.201002969 ↗
13. 10.1021/acs.langmuir.6b0128910.1021/acs.langmuir.6b01289 ↗
14. 10.1039/C3RA22739A10.1039/C3RA22739A ↗
15. 10.1021/jp207956710.1021/jp2079567 ↗
16. 10.1021/jp911808810.1021/jp9118088 ↗
17. 10.1021/acs.chemmater.6b0003010.1021/acs.chemmater.6b00030 ↗
18. 10.1039/c2jm34327d10.1039/c2jm34327d ↗
19. 10.1039/C5NR02313K10.1039/C5NR02313K ↗
20. 10.1021/la301295810.1021/la3012958 ↗
21. 10.1016/j.ultsonch.2010.12.01710.1016/j.ultsonch.2010.12.017 ↗
22. 10.1039/c3nr05559k10.1039/c3nr05559k ↗
23. 10.2147/IJN.S16545110.2147/IJN.S165451 ↗
24. 10.1021/acs.jpcc.6b0955410.1021/acs.jpcc.6b09554 ↗
25. 10.1063/1.135523610.1063/1.1355236 ↗
26. 10.1039/c2sm06836b10.1039/c2sm06836b ↗
27. 10.1021/acs.macromol.8b0111410.1021/acs.macromol.8b01114 ↗
28. 10.1016/j.jcis.2017.05.04610.1016/j.jcis.2017.05.046 ↗
29. 10.1021/jp211258210.1021/jp2112582 ↗
30. 10.1021/ma401443v10.1021/ma401443v ↗
31. 10.1016/j.colsurfa.2014.04.05810.1016/j.colsurfa.2014.04.058 ↗
32. 10.1016/j.molstruc.2013.05.02610.1016/j.molstruc.2013.05.026 ↗
33. 10.1016/j.molliq.2018.01.08110.1016/j.molliq.2018.01.081 ↗
34. 10.1021/jp972635z10.1021/jp972635z ↗
35. 10.1016/0001-8686(87)85003-010.1016/0001-8686(87)85003-0 ↗
36. 10.1051/jphys:0197700380809830010.1051/jphys:01977003808098300 ↗
37. 10.1021/la904150210.1021/la9041502 ↗
38. 10.3390/polym707134610.3390/polym7071346 ↗
39. 10.3762/bjnano.1.210.3762/bjnano.1.2 ↗
40. 10.1016/j.jcis.2004.08.02210.1016/j.jcis.2004.08.022 ↗
41. 10.1166/rnn.2014.104210.1166/rnn.2014.1042 ↗
42. 10.1039/C7RA13438J10.1039/C7RA13438J ↗
43. 10.1051/jphys:0198200430305310010.1051/jphys:01982004303053100 ↗
44. 10.1021/ma00037a01610.1021/ma00037a016 ↗
45. 10.1021/ma00078a01610.1021/ma00078a016 ↗
46. 10.1021/ma901228t10.1021/ma901228t ↗
47. 10.1021/ma071770z10.1021/ma071770z ↗
48. 10.1021/ma401975a10.1021/ma401975a ↗
49. 10.1021/acs.chemmater.5b0148810.1021/acs.chemmater.5b01488 ↗
50. 10.1021/nn900940p10.1021/nn900940p ↗
51. 10.1021/ja108948z10.1021/ja108948z ↗
52. 10.1021/acs.langmuir.8b0121610.1021/acs.langmuir.8b01216 ↗
53. 10.1021/bc00032a00210.1021/bc00032a002 ↗
54. 10.1016/0376-4583(76)90024-810.1016/0376-4583(76)90024-8 ↗
55. Case, D. A.; Betz, R. M.; Cerutti, D. S.; Cheatham, T. E., III; Darden, T. A.; Duke, R. E.; Giese, T. J.; Gohlke, H.; Goetz, A. W.; Homeyer, N.; Izadi, S.; Janowski, P.; Kaus, J.; Kovalenko, A.; Lee, T. S.; LeGrand, S.; Li, P.; Lin, C.; Luchko, T.; Luo, R.; Madej, B.; Mermelstein, D.; Merz, K. M.; Monard, G.; Nguyen, H.; Nguyen, H. T.; Omelyan, I.; Onufriev, A.; Roe, D. R.; Roitberg, A.; Sagui, C.; Simmerling, C. L.; Botello-Smith, W. M.; Swails, J.; Walker, R. C.; Wang, J.; Wolf, R. M.; Wu, X.; Xiao, L.; Kollman, P. A. AMBER 2016; University of California: San Francisco, (2016).
56. 10.1002/bip.36032050810.1002/bip.360320508 ↗
57. 10.1063/1.44586910.1063/1.445869 ↗
58. 10.1080/0892702910802243210.1080/08927029108022432 ↗
59. 10.1063/1.492261810.1063/1.4922618 ↗
60. 10.1002/jcc.2003510.1002/jcc.20035 ↗
61. 10.1103/PhysRevB.58.726010.1103/PhysRevB.58.7260 ↗
62. 10.1021/jp070186p10.1021/jp070186p ↗
63. 10.1098/rsta.2012.048310.1098/rsta.2012.0483 ↗
64. 10.1002/wcms.109410.1002/wcms.1094 ↗
65. 10.1021/acs.jctc.7b0047910.1021/acs.jctc.7b00479 ↗
66. 10.1063/1.338234410.1063/1.3382344 ↗
67. 10.1063/1.499416510.1063/1.4994165 ↗
68. 10.1021/acsami.8b0817210.1021/acsami.8b08172 ↗
69. Strobl G. R. · 199710.1007/978-3-662-03488-0 ↗
70. 10.1134/S1061933X1002019510.1134/S1061933X10020195 ↗
71. 10.1016/j.crci.2003.07.00610.1016/j.crci.2003.07.006 ↗
72. 10.1039/b505422b10.1039/b505422b ↗
73. 10.1002/adma.20060242210.1002/adma.200602422 ↗
74. 10.1021/cr200421210.1021/cr2004212 ↗
75. 10.1039/c1jm13093e10.1039/c1jm13093e ↗
76. 10.1021/ma051983t10.1021/ma051983t ↗
77. 10.1021/cm061183c10.1021/cm061183c ↗
78. 10.1021/ma034600510.1021/ma0346005 ↗
79. 10.1021/j100269a01510.1021/j100269a015 ↗
80. 10.1021/acs.chemmater.8b0252310.1021/acs.chemmater.8b02523 ↗
81. 10.1021/la951048710.1021/la9510487 ↗
82. 10.1021/bk-1997-0680.ch00210.1021/bk-1997-0680.ch002 ↗
83. 10.1021/acs.jpcb.6b0232710.1021/acs.jpcb.6b02327 ↗
84. 10.1529/biophysj.108.13302510.1529/biophysj.108.133025 ↗
85. 10.1039/c3cp52958d10.1039/c3cp52958d ↗
86. 10.1021/ma00022a00810.1021/ma00022a008 ↗
87. 10.1016/S0032-3861(96)00859-210.1016/S0032-3861(96)00859-2 ↗
88. 10.1186/2046-1682-5-1410.1186/2046-1682-5-14 ↗
89. 10.1002/anie.20080462310.1002/anie.200804623 ↗
90. 10.1021/jp022534n10.1021/jp022534n ↗
91. 10.1021/cm801268310.1021/cm8012683 ↗
92. 10.1021/cm001253u10.1021/cm001253u ↗
93. 10.1002/chem.20160192010.1002/chem.201601920 ↗
94. 10.1021/jp066638010.1021/jp0666380 ↗
95. 10.1016/j.jcis.2019.07.10610.1016/j.jcis.2019.07.106 ↗