Surface supported dynamic combinatorial chemistry for biomacromolecule recognition
| Promotie: | Dhr. X. (Xiaoming) Miao |
| Wanneer: | 01 november 2019 |
| Aanvang: | 11:00 |
| Promotors: | prof. dr. S. (Sijbren) Otto, prof. dr. R.C. (Ryan) Chiechi |
| Waar: | Academiegebouw RUG |
| Faculteit: | Science and Engineering |
Chemische stappen om nanomaterialen functioneel te maken
Xiaoming Miao onderzocht de selectieve chemische functionalisering van nanomaterialen, gebaseerd op dynamisch covalente chemie (DCC). In zijn proefschrift behandelt hij achtereenvolgens de bereiding van nanodeeltjes verspreidt in water, de dynamische hydrazonuitwisseling aan het oppervlak van dendrimeren en de specifieke functionalisering van dendrimeren door dynamische imine chemie.
Miao beschrijft hoe hij SPIONs met zwitterionische liganden heeft gesynthetiseerd, die over een lange periode (> 60 dagen) stabiel bleven in waterige oplossing. Een op choline fosfaat gebaseerd zwitterionisch ligand met een aldehyde groep maakte het mogelijk om het oppervlak te functionaliseren door middel van hydrazonchemie, wat de mogelijkheden van SPIONs laat zien als een nieuw platform voor DCC aan een oppervlak.
Vervolgens gaat hij in op reversibele hydrazonchemie op zwitterionische PAMAM dendrimeren. Het uitwisselingsgedrag en het thermodynamische evenwicht zijn eerst geverifieerd door middel van NMR en UPLC, waarna het toevoegen van drie DNA oligonucleotide templates leidde tot vermenigvuldiging van de onderdelen van de bibliotheek met de hoogste affiniteit voor deze DNA templates. Eén positief geladen hydrazon op het oppervlak van PAMAM liet een bijzonder sterke vermenigvuldiging zien, waarschijnlijk dankzij zijn vermogen om te binden met het negatief geladen DNA.
Ten slotte behandelt Miao de dynamische iminechemie op het oppervlak van zwitterionische dendrimeren. Dit illustreert dat DCC een makkelijke en efficiënte methode is om specifieke receptoren te genereren die DNA binden, in één geval zelfs sequentie-selectief.
Het promotieonderzoek van Xiaoming Miao vond plaats bij de afdeling Synthetische Organische Chemie van het Stratingh Instituut met een beurs van de Chinese Scholarship Council. Hij werkt nu als postdoc aan het Weizmann Institute of Science (Israël).