Ascertaining Block Copolymer Nanodomain-Guided Protein Adsorption and Surface Assembly Characteristics Towards Creating Functional Protein Constructs

确定嵌段共聚物纳米结构域引导的蛋白质吸附和表面组装特性,以创建功能性蛋白质结构

基本信息

  • 批准号:
    1903857
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 45万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2019
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2019-07-01 至 2025-06-30
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Professor Jong-in Hahm of the Department of Chemistry at Georgetown University is supported by the Macromolecular, Supramolecular, and Nanochemistry (MSN) Program of the Division of Chemistry to study protein adsorption on surfaces. The study is focused on how proteins adhere and accumulate on the surfaces of nano-patterned polymeric materials. Protein adsorption on polymer surfaces impacts numerous everyday applications such as food packaging, health devices (contact lenses, artificial joints and implanted stents), diagnostic tools, and biosensors. The objectives of this research is to obtain a molecular-level understanding of the complex mechanisms underlying protein adsorption and to identify protein behavior on polymeric surfaces at the nanoscale level. The knowledge obtained from this research may aid in the development of protein assemblies for miniaturized and function-tailored biomaterials, biodevices, and tissue engineering scaffolds. Educational and outreach activities are integrated with the research activities. These include harnessing diversity through participation of underrepresented groups of undergraduate and high school students; enhancing student learning experiences through a newly-developed course in soft matter characterization; and promoting student networking opportunities in extended scientific exchange settings beyond Georgetown University. The project aims are to elucidate noncompetitive and competitive protein adsorption characteristics at the individual biomolecular level on block copolymer (BCP) nanodomain surfaces that are precisely tuned for BCP's chemical composition, periodicity, and alignment. The research also seeks to determine the effects of the BCP nanodomain-related variables on the adsorption characteristics for a broad range of useful model proteins and to establish a highly effective method for rapidly and precisely creating nanoscale-patterned proteins with their orientation and alignment controlled over large substrate areas. By revealing important nanoscale protein adsorption characteristics of single and multi-protein systems that are unanswered to date, the study may provide much needed, direct experimental data for nanoscale protein adsorption with spatial resolution at or below the individual protein level and at each BCP nanodomain level. New fundamental toolsets are anticipated from the study in terms of tuning the physical and chemical parameters of BCP surfaces to effectively guide and control the large-area organization of given proteins.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
乔治敦大学化学系的Jong-In Hahm教授得到了大分子,超分子和纳米化学(MSN)化学措施研究蛋白在表面上的蛋白质吸附的计划。 这项研究的重点是蛋白质如何粘附并积聚在纳米图案的聚合物材料的表面上。蛋白质吸附在聚合物表面上会影响许多日常应用,例如食品包装,健康设备(隐形眼镜,人造关节和植入支架),诊断工具和生物传感器。 这项研究的目的是获得对蛋白质吸附的复杂机制的分子水平理解,并确定纳米级水平的聚合物表面上的蛋白质行为。 从这项研究中获得的知识可能有助于开发蛋白质组件,以进行微型和功能限制的生物材料,生物探险和组织工程支架。 教育和外展活动与研究活动融合。 其中包括通过参与代表性不足的本科生和高中生的参与来利用多样性;通过新开发的软件特征来增强学生的学习经历;并在乔治敦大学以外的扩展科学交流环境中促进学生网络机会。该项目的目的是阐明在单个生物分子水平上的非竞争性和竞争性蛋白质吸附特性,该特征是在块共聚物(BCP)纳米域表面上精确调整为BCP的化学组成,周期性和比对。 该研究还旨在确定BCP纳米域相关变量对广泛有用模型蛋白的吸附特性的影响,并建立一种高效的方法,可快速,精确地创建纳米级图案蛋白质,并在大型底物上使用其定向和对齐。通过揭示迄今为止尚未被纠缠的单蛋白和多蛋白系统的重要纳米级蛋白吸附特性,该研究可能会提供急需的直接实验数据,用于纳米级蛋白吸附,在单个蛋白质水平和每个BCP纳米域的空间分辨率下,具有空间分辨率。研究从研究中预期了新的基本工具集,以调整BCP表面的物理和化学参数,以有效地指导和控制给定蛋白质的大面积组织。该奖项反映了NSF的法定任务,并被认为是值得通过基金会的知识分子优点和更广泛影响的审查审查标准来通过评估来获得支持的。

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Distinctive Adsorption Mechanism and Kinetics of Immunoglobulin G on a Nanoscale Polymer Surface
免疫球蛋白 G 在纳米级聚合物表面的独特吸附机制和动力学
  • DOI:
    10.1021/acs.langmuir.1c02710
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.9
  • 作者:
    Cho, David H.;Xie, Tian;Mulcahey, Patrick J.;Kelleher, Noah P.;Hahm, Jong-in
  • 通讯作者:
    Hahm, Jong-in
Recent advances towards single biomolecule level understanding of protein adsorption phenomena unique to nanoscale polymer surfaces with chemical variations
  • DOI:
    10.1007/s12274-020-2735-7
  • 发表时间:
    2020-03-28
  • 期刊:
  • 影响因子:
    9.9
  • 作者:
    Cho, David H.;Xie, Tian;Hahm, Jong-in
  • 通讯作者:
    Hahm, Jong-in
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Jong-in Hahm其他文献

Jong-in Hahm的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Jong-in Hahm', 18)}}的其他基金

EAGER SitS: Nanorod-Based, On-the-Go Raman Sensors for Real-Time, Multiplexed Soil Nutrient Monitoring via Direct Ground Probing
EAGER SitS:基于纳米棒的便携式拉曼传感器,通过直接地面探测进行实时、多重土壤养分监测
  • 批准号:
    1841373
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 45万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Newly engineered ZnO nanoplatforms and their initial evaluation in ultrasensitive biomedical marker detection
新设计的 ZnO 纳米平台及其在超灵敏生物医学标记物检测中的初步评估
  • 批准号:
    1042735
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 45万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Newly engineered ZnO nanoplatforms and their initial evaluation in ultrasensitive biomedical marker detection
新设计的 ZnO 纳米平台及其在超灵敏生物医学标记物检测中的初步评估
  • 批准号:
    0729541
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 45万
  • 项目类别:
    Standard Grant
ACT/SGER: Silicon Nanowire Field Effect Transistor Arrays as Advanced Biothreat Sensors
ACT/SGER:硅纳米线场效应晶体管阵列作为先进的生物威胁传感器
  • 批准号:
    0439716
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 45万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

深井高温环境下井筒耐磨铸铁堵塞物破碎机理与修井磨鞋磨损机制
  • 批准号:
    52304015
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
燃料样品辐照流道堵塞事故演化机理及全堆响应研究
  • 批准号:
    12375178
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    52.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
滴灌用劣质水泵前微压过滤器物理-生物堵塞特性及诱发机制研究
  • 批准号:
    52369013
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    33 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
透水铺装下垫面颗粒物累积堵塞全过程演化规律、冲刷迁移作用机制和雨水径流污染负荷评估方法
  • 批准号:
    52370092
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
失速工况下固液混输泵“哮喘式”堵塞效应生成机制的研究
  • 批准号:
    52309112
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Photo-responsive block copolymer that apply reversible mechanical stress to cells
向细胞施加可逆机械应力的光响应嵌段共聚物
  • 批准号:
    23H02030
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 45万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Design of Multifunctional Nanocomposites through Mixed-Graft Block Copolymer Templating
通过混合接枝嵌段共聚物模板设计多功能纳米复合材料
  • 批准号:
    2320956
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 45万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Block Copolymer Based Multicomponent Self-assembly of Porous Nanostructures From Non-equilibrium Processes
基于嵌段共聚物的非平衡过程多孔纳米结构的多组分自组装
  • 批准号:
    2307013
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 45万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Improvement of drug delivery efficiency based on surface modification of lipid nanoparticle by oligosaccharide containing block copolymer
基于含寡糖嵌段共聚物的脂质纳米粒子表面修饰提高药物递送效率
  • 批准号:
    22KJ0124
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 45万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
Mechanically tunable cell scaffold based on a photo reversible ion gel of azobenzene block copolymer
基于偶氮苯嵌段共聚物光可逆离子凝胶的机械可调细胞支架
  • 批准号:
    22KJ0102
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 45万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了