bindingdichtheid

Bindingdichtheid is de dichtheid van bindingsplaatsen per eenheid oppervlakte of per eenheid volume van een materiaal. In veel gevallen gaat het om de hoeveelheid functionele liganden, receptoren, of andere bindingsgroepen die op een oppervlak zijn bevestigd en beschikbaar zijn voor interactie met een complementaire partner (bijvoorbeeld receptor–ligand interacties, enzyme–substraatbinding of katalytische centra). De bindingdichtheid wordt vaak uitgedrukt in aantallen sites per nanometervierkante (sites/nm^2) of per oppervlakteeenheid, en soms per volume (sites/µm^3).

In praktijk is bindingdichtheid cruciaal bij onder andere biosensoren, medicijnafgifte via gerichte deeltjes en katalytische oppervlakteprocessen. Een hoge dichtheid kan leiden tot een grotere totale bindingcapaciteit, maar kan ook hinder door sterische remming verminderen; een lage dichtheid vergroot vaak de toegankelijkheid maar verlaagt het totale aantal beschikbare bindingen. De optimale dichtheid hangt af van de grootte van de liganden, de structuur van de zone waarop wordt gefunctionaliseerd en de gewenste bindingseigenschappen.

Metingen en schattingen van bindingdichtheid worden met verschillende methoden uitgevoerd, zoals kwantitatieve assays, oppervlakteplasmonen resonantie (SPR), kwarts-crystal microbalance met dissipatie (QCM-D), atomair macroscopische krachtmapping (AFM), XPS of TGA voor samenstellingsanalyse, en fluorescence-quatisering bij calibratie. Bij nanodeeltjes kan ook het aantal liganden per deeltje worden gerapporteerd.

Factoren die bindingdichtheid beïnvloeden zijn onder meer oppervlakkenamenwerking, ligandgrootte en linkerlengte, functionalisatiecondities, solvent en temperatuur, en de mobiliteit van oppervlakteketens. Een ongelijke verdeling van dichtheden kan variatie in bindingsreakties veroorzaken, wat rekening vereist bij rapportage en interpretatie.