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Bio-/Nanoimmobilization Platform Based on Bioinspired Fibrin-Bone@Polydopamine-Shell Adhesive Composites for Biosensing.
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2019-12-04 , DOI: 10.1021/acsami.9b15376 Lin Zhang , Ziyu Liu 1 , Shanjie Zha , Guangxu Liu , Wenyue Zhu , Qingji Xie 1 , Yanbin Li 2 , Yibin Ying 3 , Yingchun Fu
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2019-12-04 , DOI: 10.1021/acsami.9b15376 Lin Zhang , Ziyu Liu 1 , Shanjie Zha , Guangxu Liu , Wenyue Zhu , Qingji Xie 1 , Yanbin Li 2 , Yibin Ying 3 , Yingchun Fu
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Inspired by blood coagulation and mussel adhesion, we report novel adhesive fibrin-bone@polydopamine (PDA)-shell composite matrix as highly efficient immobilization platform for biomacromolecules and nanomaterials. Fibrin, as a bioglue, and PDA, as a chemical adhesive, are integrated in a one-pot simultaneous polymerization consisting of biopolymerization of fibrinogen and chemical polymerization of dopamine. Fibrin fibers act as adhesive bones to construct scaffold, while PDA coat on the scaffold to form adhesive shell, generating 3D porous composite matrix with unique bone@shell structure. Two types of enzymes (glucose oxidase and acetylcholinesterase) and Au nanoparticles were adopted as respective model biomolecules and nanomaterials to investigate the immobilization capability of the matrix. The bionanocomposites showed high efficiency in capturing nanoparticles and enzymes, as well as significant mass-transfer and biocatalysis efficiencies. Therefore, the bionanocomposites exhibited significant potential in biosensing of glucose and paraoxon with limits of detection down to 5.2 μM and 4 ppt, respectively. The biological-chemical-combined polymerization strategy and composite platform with high immobilization capacity and mass-transfer efficiency open up a novel way for the preparation of high-performance bionanocomposites for various applications, in particular, biosensing.
中文翻译：
基于生物启发的纤维蛋白-骨@聚多巴胺-壳胶复合材料的生物/纳米固定平台，用于生物传感。
受血液凝结和贻贝粘附的启发，我们报告了新型的粘附性纤维蛋白-骨@聚多巴胺（PDA）-壳复合基质，作为生物大分子和纳米材料的高效固定平台。作为生物胶的血纤蛋白和作为化学粘合剂的PDA被整合到一锅式同时聚合中，该聚合由纤维蛋白原的生物聚合和多巴胺的化学聚合组成。纤维蛋白纤维充当粘合骨架来构建支架，而PDA涂覆在支架上形成粘合壳，从而生成具有独特的骨骼壳结构的3D多孔复合基质。采用两种类型的酶（葡萄糖氧化酶和乙酰胆碱酯酶）和金纳米颗粒分别作为模型生物分子和纳米材料，以研究基质的固定能力。生物纳米复合材料在捕获纳米颗粒和酶方面显示出很高的效率，并且具有显着的传质和生物催化效率。因此，生物纳米复合材料在葡萄糖和对氧磷的生物传感中显示出巨大的潜力，检测限分别低至5.2μM和4 ppt。生化结合的聚合策略和具有高固定化能力和传质效率的复合平台为制备适用于各种应用（尤其是生物传感）的高性能生物纳米复合材料开辟了一条新途径。分别。生化结合的聚合策略和具有高固定化能力和传质效率的复合平台为制备适用于各种应用（尤其是生物传感）的高性能生物纳米复合材料开辟了一条新途径。分别。生化结合的聚合策略和具有高固定化能力和传质效率的复合平台为制备适用于各种应用（尤其是生物传感）的高性能生物纳米复合材料开辟了一条新途径。
更新日期：2019-12-04
中文翻译：
基于生物启发的纤维蛋白-骨@聚多巴胺-壳胶复合材料的生物/纳米固定平台，用于生物传感。
受血液凝结和贻贝粘附的启发，我们报告了新型的粘附性纤维蛋白-骨@聚多巴胺（PDA）-壳复合基质，作为生物大分子和纳米材料的高效固定平台。作为生物胶的血纤蛋白和作为化学粘合剂的PDA被整合到一锅式同时聚合中，该聚合由纤维蛋白原的生物聚合和多巴胺的化学聚合组成。纤维蛋白纤维充当粘合骨架来构建支架，而PDA涂覆在支架上形成粘合壳，从而生成具有独特的骨骼壳结构的3D多孔复合基质。采用两种类型的酶（葡萄糖氧化酶和乙酰胆碱酯酶）和金纳米颗粒分别作为模型生物分子和纳米材料，以研究基质的固定能力。生物纳米复合材料在捕获纳米颗粒和酶方面显示出很高的效率，并且具有显着的传质和生物催化效率。因此，生物纳米复合材料在葡萄糖和对氧磷的生物传感中显示出巨大的潜力，检测限分别低至5.2μM和4 ppt。生化结合的聚合策略和具有高固定化能力和传质效率的复合平台为制备适用于各种应用（尤其是生物传感）的高性能生物纳米复合材料开辟了一条新途径。分别。生化结合的聚合策略和具有高固定化能力和传质效率的复合平台为制备适用于各种应用（尤其是生物传感）的高性能生物纳米复合材料开辟了一条新途径。分别。生化结合的聚合策略和具有高固定化能力和传质效率的复合平台为制备适用于各种应用（尤其是生物传感）的高性能生物纳米复合材料开辟了一条新途径。
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