Na titulní stránce časopisu Carbon

Naše práce „Biochemicky selektivní interakce hydrogenovaných a oxidovaných ultra-malých nanodiamantů s proteiny a buňkami“ byla nedávno publikována v časopisu Carbon  [Machova et al., Carbon 162 (2020) 650-661, doi:10.1016/j.carbon.2020.02.061] a vybrána pro titulní stránku časopisu (pdf). Velmi malé nanočástice o velikosti menší nebo srovnatelné s póry buněčné membrány (1-5 nm) mají významný potenciál v oblasti biomedicíny. V naší studii jsme provedli systematický výzkum základních biochemických interakcí takovýchto ultra-malých hydrogenovaných a oxidovaných detonačních nanodiamantů (DND) s biomolekulami a lidskými buňkami. Použili jsme zejména metodu hmotnostní spektrometrie (LC-MS / MS) pro kvalitativní a kvantitativní analýzu proteinové korony jako funkci povrchové chemie a velikosti DND. Zjistili jsme, že interakce proteinů s DND souvisí spíše s jejich povrchovou chemií (zakončení H / O) než s velikostí. Bioinformatická charakterizace identifikovaných proteinů ukázala na silný vliv elektrostatické interakce mezi proteiny a DND v závislosti na jejich zakončení povrchu. Tato specifická interakce vedla k tvorbě různých proteinových koron na hydrogenovaných nebo oxidovaných 2 nm DND, které ovlivňovaly také jejich interakci s buňkami včetně různé úrovně cytotoxicity. Práce byla provedena společně týmy z Univerzity Karlovy v Praze, Akademie věd České Republiky a Českého vysokého učení technického v Praze.

Obrázek na obálce ukazuje schematicky, jak ultra-malé (2 nm) nanodiamanty ovlivňují tvorbu proteinové korony. Nanodiamanty jsou znázorněny jako nanokrystaly s mřížkou atomů uhlíku s hydrogenovaným povrchem (modrá) nebo oxidovaným povrchem (červená). Skutečné chemické skupiny na povrchu nejsou pro jednoduchost zobrazeny. Každý typ nanodiamantů interaguje přednostně s různými typy proteinů, čímž vytváří specifickou koronu, která je znázorněna odlišnou strukturou a zbarvením proteinů. Struktury proteinů v modré barvě jsou znázorněny ve specifické interakci s hydrogenovanými nanodiamanty, struktury proteinů v červené barvě jsou uvedeny ve specifické interakci s oxidovanými nanodiamanty.