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Lubricin-Inspired Loop Zwitterionic Peptide for Fabrication of Superior Antifouling Surfaces
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2021-08-27 , DOI: 10.1021/acsami.1c09254
Chuanxi Li 1, 2 , Yinqiang Xia 3 , Chunjiang Liu 1 , Renliang Huang 4 , Wei Qi 1 , Zhimin He 1 , Rongxin Su 1, 4
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2021-08-27 , DOI: 10.1021/acsami.1c09254
Chuanxi Li 1, 2 , Yinqiang Xia 3 , Chunjiang Liu 1 , Renliang Huang 4 , Wei Qi 1 , Zhimin He 1 , Rongxin Su 1, 4
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Biofouling represents great challenges in many applications, and zwitterionic peptides have been a promising candidate due to their biocompatibility and excellent antifouling performance. Inspired by lubricin, we designed a loop-like zwitterionic peptide and investigated the effect of conformation (linear or loop) on the antifouling properties using a combination of surface plasma resonance (SPR), surface force apparatus (SFA), and all atomistic molecular dynamics (MD) simulation techniques. Our results demonstrate that the loop-like zwitterionic peptides perform better in resisting the adsorption of proteins and bacteria. SFA measurements show that the loop-like peptides reduce the adhesion between the modified surface and the modeling foulant lysozyme. All atomistic MD simulations reveal that the loop-like zwitterionic peptides are more rigid than the linear-like zwitterionic peptides and avoid the penetration of the terminus into the foulants, which lower the interaction between the zwitterionic peptides and foulants. Besides, the loop-like zwitterionic peptides avoid the aggregation of the chains and bind more water, improving the hydrophilicity and antifouling performance. Altogether, this study provides a more comprehensive understanding of the conformation effect of zwitterionic peptides on their antifouling properties, which may contribute to designing novel antifouling materials in various biomedical applications.
中文翻译:
润滑素启发的环状两性离子肽用于制造高级防污表面
生物污染在许多应用中都面临着巨大的挑战,两性离子肽因其生物相容性和出色的防污性能而成为一种很有前途的候选者。受润滑素的启发,我们设计了一种环状两性离子肽,并结合表面等离子体共振 (SPR)、表面力仪 (SFA) 和所有原子分子动力学研究了构象(线性或环状)对防污性能的影响(MD) 模拟技术。我们的结果表明,环状两性离子肽在抵抗蛋白质和细菌的吸附方面表现更好。SFA 测量表明环状肽降低了改性表面和建模污垢溶菌酶之间的粘附。所有原子 MD 模拟表明,环状两性离子肽比线性两性离子肽更刚性,并且避免了末端渗透到污垢中,这降低了两性离子肽和污垢之间的相互作用。此外,环状两性离子肽避免了链的聚集并结合更多的水,提高了亲水性和防污性能。总之,本研究对两性离子肽的构象对其防污性能的影响提供了更全面的理解,这可能有助于在各种生物医学应用中设计新型防污材料。此外,环状两性离子肽避免了链的聚集并结合更多的水,提高了亲水性和防污性能。总之,本研究对两性离子肽的构象对其防污性能的影响提供了更全面的理解,这可能有助于在各种生物医学应用中设计新型防污材料。此外,环状两性离子肽避免了链的聚集并结合更多的水,提高了亲水性和防污性能。总之,本研究对两性离子肽的构象对其防污性能的影响提供了更全面的理解,这可能有助于在各种生物医学应用中设计新型防污材料。
更新日期:2021-09-08
中文翻译:
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润滑素启发的环状两性离子肽用于制造高级防污表面
生物污染在许多应用中都面临着巨大的挑战,两性离子肽因其生物相容性和出色的防污性能而成为一种很有前途的候选者。受润滑素的启发,我们设计了一种环状两性离子肽,并结合表面等离子体共振 (SPR)、表面力仪 (SFA) 和所有原子分子动力学研究了构象(线性或环状)对防污性能的影响(MD) 模拟技术。我们的结果表明,环状两性离子肽在抵抗蛋白质和细菌的吸附方面表现更好。SFA 测量表明环状肽降低了改性表面和建模污垢溶菌酶之间的粘附。所有原子 MD 模拟表明,环状两性离子肽比线性两性离子肽更刚性,并且避免了末端渗透到污垢中,这降低了两性离子肽和污垢之间的相互作用。此外,环状两性离子肽避免了链的聚集并结合更多的水,提高了亲水性和防污性能。总之,本研究对两性离子肽的构象对其防污性能的影响提供了更全面的理解,这可能有助于在各种生物医学应用中设计新型防污材料。此外,环状两性离子肽避免了链的聚集并结合更多的水,提高了亲水性和防污性能。总之,本研究对两性离子肽的构象对其防污性能的影响提供了更全面的理解,这可能有助于在各种生物医学应用中设计新型防污材料。此外,环状两性离子肽避免了链的聚集并结合更多的水,提高了亲水性和防污性能。总之,本研究对两性离子肽的构象对其防污性能的影响提供了更全面的理解,这可能有助于在各种生物医学应用中设计新型防污材料。