journal article·2012-09-25

Protein Capsules Assembled via Isobutyramide Grafts: Sequential Growth, Biofunctionalization, and Cellular Uptake

Damien Mertz, Jiwei Cui, Yan Yan, Glyn Devlin, Christophe Chaubaroux, Alexandre Dochter, Roxane Alles, Philippe Lavalle, Jean Claude Voegel, Anton Blencowe, Pascal Auffinger, Frank Caruso

ACS Nano· Volume 6· Issue 9
Publisher page

Abstract

We report the sequential assembly of proteins via the alternating physical adsorption of human serum albumin (HSA) and chemical grafting with isobutyramide (IBAM) or bromoisobutyramide (BrIBAM) groups. This approach, performed on silica template particles, leads to the formation of noncovalent protein films with controlled growth at the nanometer scale. Further, after template removal, hollow protein capsules with tunable wall thicknesses and high mechanical stability are obtained. The use of BrIBAM, compared to IBAM grafts, leads to significantly thicker capsule walls, highlighting the influence of the bromine atoms in the assembly process, which is discussed in terms of a theoretical model of noncovalent interactions. Another feature of the process is the possibility to functionalize the HSA capsules with other biologically active macromolecules, including enzymes, polysaccharides, or DNA plasmids, demonstrating the versatility of this approach. We also report that BrIBAM-HSA and IBAM-HSA capsules display negligible cytotoxicity in vitro with HeLa cells and that their cellular uptake is dependent on the thickness of the capsule walls. These findings support the potential use of these protein capsules in tailored biological applications such as drug delivery.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Polymer Surface Interaction Studies · Pickering emulsions and particle stabilization · Proteins in Food Systems

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Department of Chemical and Biomolecular Engineering, The University of Melbourne, Parkville, Victoria 3010, Australia

Australian Synchrotron, Clayton, Victoria 3168, Australia

Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, INSERM Unité 977, Faculté de chirurgie dentaire, Université de Strasbourg, 67085 Strasbourg, France

Centre National de la Recherche Scientifique, UPR22, Institut Charles Sadron, 23 rue du Loess, BP 84047, 67034 Strasbourg, France

Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, INSERM Unité 748, 3 rue Koeberlé, 67000 Strasbourg, France

Architecture et Réactivité de l’ARN, Université de Strasbourg, IBMC, CNRS, 15 rue René Descartes, 67084 Strasbourg, France

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