Rational Design Principles for the Transport and Subcellular Distribution of Nanomaterials into Plant Protoplasts

合理设计 纳米技术 原生质体 分布(数学) 材料科学 纳米材料 化学 生化工程 工程类 数学 生物化学 数学分析
作者
Tedrick Thomas Salim Lew,Min Hao Wong,Seon‐Yeong Kwak,Rosalie Sinclair,Volodymyr B. Koman,Michael S. Strano
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:14 (44): e1802086-e1802086 被引量:168
标识
DOI:10.1002/smll.201802086
摘要

The ability to control the subcellular localization of nanoparticles within living plants offers unique advantages for targeted biomolecule delivery and enables important applications in plant bioengineering. However, the mechanism of nanoparticle transport past plant biological membranes is poorly understood. Here, a mechanistic study of nanoparticle cellular uptake into plant protoplasts is presented. An experimentally validated mathematical model of lipid exchange envelope penetration mechanism for protoplasts, which predicts that the subcellular distribution of nanoparticles in plant cells is dictated by the particle size and the magnitude of the zeta potential, is advanced. The mechanism is completely generic, describing nanoparticles ranging from quantum dots, gold and silica nanoparticles, nanoceria, and single-walled carbon nanotubes (SWNTs). In addition, the use of imaging flow cytometry to investigate the influence of protoplasts' morphological characteristics on nanoparticle uptake efficiency is demonstrated. Using DNA-wrapped SWNTs as model nanoparticles, it is found that glycerolipids, the predominant lipids in chloroplast membranes, exhibit stronger lipid-nanoparticle interaction than phospholipids, the major constituent in protoplast membrane. This work can guide the rational design of nanoparticles for targeted delivery into specific compartments within plant cells without the use of chemical or mechanical aid, potentially enabling various plant engineering applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Orange应助科研果采纳,获得10
1秒前
大模型应助阳子采纳,获得10
1秒前
mzhang2发布了新的文献求助10
1秒前
3秒前
3秒前
林大壮完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
呼噜呼噜小完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
林大壮发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
CodeCraft应助云顶采纳,获得10
7秒前
阿泓完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
田様应助LUOCC采纳,获得10
7秒前
李蕙芯应助执着的宛丝采纳,获得10
7秒前
汉堡包应助wjh采纳,获得30
7秒前
wdy发布了新的文献求助10
9秒前
MPC_0103完成签到,获得积分20
9秒前
9秒前
10秒前
10秒前
10秒前
11秒前
难过从云发布了新的文献求助10
11秒前
17发布了新的文献求助10
12秒前
HMH关注了科研通微信公众号
12秒前
xllllll完成签到 ,获得积分10
12秒前
里里发布了新的文献求助10
12秒前
uuu发布了新的文献求助10
12秒前
阳子发布了新的文献求助10
12秒前
万能图书馆应助Yosiya采纳,获得10
12秒前
13秒前
mzhang2发布了新的文献求助10
13秒前
852应助不解释采纳,获得10
13秒前
活力橘子发布了新的文献求助10
13秒前
坦率依玉发布了新的文献求助100
15秒前
草莓完成签到,获得积分10
15秒前
jiewei完成签到,获得积分10
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
A Study of the Model by which Principals’ Leadership Behaviour Influences Student Learning Outcomes in Elementary Schools 1000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
核安全综合知识2024版 500
Photothermal Science and Techniques 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7710158
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9266996
关于积分的说明 20062607
捐赠科研通 7286205
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3296857
关于科研通互助平台的介绍 2451430
邀请新用户注册赠送积分活动 2303901