Bu, sodyum tiyosiyanat (NaSCN) ile chloroauric asit indirgenmesi (HAuCl 4) üzerinden, altın nanopartiküllerinin oldukça dengeli bir oligomerik kümeleri üretilmesi için basit bir yöntem tarif eder. oligoclusters Dar bir büyüklük dağılımına sahip ve boyutları ve yüzey kat, geniş bir yelpazesi ile üretilebilir.
Alkali koşullar altında sodyum tiyosiyanat (NaSCN) ile HAuCl 4, sulu seyreltilmiş indirgeme 2 ila 3 nm çapında nano-tanecikleri üretir. Dar boyut dağılımının Bu sarı nanopartiküllerin kararlı üzümsü oligomerik kümeleri iki yöntem ile, ortam koşulları altında sentezlenmektedir. Gecikme zamanı yöntemi alkalin çözeltisine HAuCl 4 ilavesi ve NaSCN indirgeme maddesi daha sonra ilave arasındaki zamanı değiştirilerek oligoclusters alt birimlerin sayısını kontrol eder. san oligoclusters ~ 25 nm ~ 3 aralığında bir boyutta üretilebilir. Bu boyut aralığı daha hidroksillenmiş altın klorür (Na + [Au (OH 4-x) CI x] -) kullanan bir eklenti yöntemiyle uzatılabilir oto-katalitik nanopartiküller oligocluster olarak sentezlenmiş içinde alt birimlerin sayısını artırmak, 70 nm 3 nm'lik bir toplam aralığı sağlar. Ham oligocluster hazırlıkları dar boyut dağılımına görüntüler ve kürk gerekmezEn amaçlar için ther fraksiyon. oluşan oligoclusters topaklanma olmadan> 300 kat konsantre edilir ve ham reaksiyon karışımları başka bir işleme tabi hafta stabil kalır. Bu oligomerik kümeler türetme öncesi yoğunlaştırılabilir pahalı derivatizasyon ajanları ekonomik olarak kullanılmasını sağlar. Buna ek olarak, parçacık boyutunun tahminleri büyük bir doğrulukla yapılabileceği iki modelini sergiledi.
biyomedikal uygulamalar ve temel araştırmalar, hem de aracı olarak altın nanopartiküller kullanımı son birkaç yılda büyük bir artış gösterdi. Birkaç modern nanomalzemeler fototermal kanser tedavisine güneş panelleri her şeyi kullanımlarını bularak, pek çok farklı alanlara uygulanmıştır; Biyolojik sensörler elektrik dan; ilaç verme sistemlerinde 1-7 kimyasal kataliziyle. Bu alanlardaki araç olarak altın nanopartiküller çıkarları özel yapısal, optik ve elektronik özelliklerinin 8 içeren altın nanopartiküller sahip eşsiz özellikleri ile tahrik edilmektedir.
Altın artan kimyasal ve biyolojik deneylerde 9,10 nanoparçacıklar bulunmaktadır. Evin sentezinde maliyetine kıyasla altın nanopartiküller alımı için birçok kaynaktan varlığına rağmen, önemli bir fiyata geliyor. piyasada mevcut nanopartiküllerin yüksek maliyet ev sentez de yaparistenilmektedir. Bizim prosedür küçük 2-3 nm küresel altın alt birimden tarafından yapılan oligomerik nanoclustere sentezini içerir. o geçirgenliği veya filtrasyon oranları ölçümlerin proteinlerin modüler yapısı taklit çünkü yapısı söz konusu olduğunda klasik altın nanopartiküller tüm avantajlarını sahip oligomerik nanokümeler seçim tercih edilir.
Şu anda, altın nanopartiküller evinde sentezi için en yaygın yaklaşım sulu koşullar 11,12 altında altın klorür (HAuCl 4) indirgenmesini gerektirir. Örneğin sodyum borohidrit (NaBH4) veya sodyum sitrat gibi ortak indirgeme reaktifleri ile HAuCl 4 indirgenmesi, küresel nanopartiküllerin 13 üretimi sağlar. çekirdek çapları arttıkça biyolojik tampon tuzların varlığı duyarlı hale gelir, çünkü bu yöntem ile sentezlenebilir altın nanopartikülleri, faydalı bir boyut aralığı içinde sınırlıdır. Bir yöntem olup, daha önce tarif edilmiştirAlkali koşullar 14,15 altında sodyum tiosiyanat ile HAuCl 4 indirgenmesi 2-3 nm çaplı san nanopartiküllerin sentezi için.
Burada, ilave kapak kapatma maddeler gerek kalmadan san nanoparçacıkların bir üzüm gibi oligocluster üreten bir metodun bir modifikasyonu tarif eder. Sadece alkali çözeltisi ve madde olarak, sodyum tiyosiyanat azaltılması daha sonra ilave edilmeden HAuCl 4 ilavesi ile süre değiştirilerek biz ~ 3 nm ~ 25 nm altın parçacıkları elde edilen boyutunu değiştirmek mümkündür. Daha büyük partiküller elde etmek için, basit bir eklenti prosedürü sodyum tiyosiyanat varlığında olarak sentezlenmiş oligoclusters hidroksilasyon altın (HG) eklenerek bu oligoclusters büyümesi için kullanılabilir. Bu iki yöntem kullanarak, biz güvenilir ~ 70 nm ~ 3 nm bir aralığı kapsayan oligoclusters için üretebiliriz. Bu yöntem, yüksek kaliteli g iyi kontrollü sentezini veriyor olmasıstandart donanım ve reaktiflerin sınırlı sayıda tezgah üstü koşullar altında eski oligoclusters potansiyel kimyasal sentez az veya hiç uzmanlığa sahip araştırmacılara bir araştırma aracı olarak altın nanopartiküller faydalarını uzanır.
Bu el yazması tek dağılımlı altın oligoclusters bir masa üstü sentezi (Şekil 3) için ayrıntılı bir protokol sağlar. Yöntemi sadece alkali çözeltisi ve indirgeme maddesi daha sonra ilave sodyum tiosiyanat ile HAuCl 4 ilavesi ile süre değiştirilerek boyutları geniş bir üretme yeteneğine sahiptir. Alkalin HAuCl 4 eklenmesi hidroksile altın HAuCl 4 zamana bağlı hidroksillemesinden sulu çözelti sonuçları tamponlu (Na + [Au (OH 4-x) CI x] -). Bir denge reaksiyonu olarak hidroksilasyon tamamlanmasına gitmez ama az Bu hidroksilasyon sonuçları HAuCl 4, mevcut olan. Çekirdeklenme de novo altın monomerlerin formasyonu HAuCl 4 tarafından başlatılabilir. Hidroksile Altın oligoclusters oluşumu ile sonuçlanarak, mevcut altın nano partiküller üzerine eklenmesi yalnızca yeteneğine sahiptir; Bizim eklentiyöntem, bu 16 yararlanır. Gecikme zamanı yöntemi ile oluşturulan Oligoclusters hidroksile altın ve böylece tohumlanmıştır oligoclusters boyutunu artırmak, çökelmiş edildiği tohumlar olarak kullanılabilir. Tohumlu büyüme hidroksile altın oranı (Hg) genel olarak sentezlenmiş oligocluster (Şekil 1) değiştirilmesi ile kontrol edilebilir. Her iki yöntemde de partiküllerin boyutu kolayca doğru zaman gecikmesini (Şekil 2A, B) seçerek ya da tohum başlangıç sağ ve katma hidroksillenmiş altın (HG) (Şekil 2C) sağ oranını seçerek tahmin edilebilir. En kullanışlı tanecik boyutları için Öngörüler (Tablo 1) sunulmuştur. Daha büyük parçacıklar daha az göç ve göründükleri gibi GSH türetilmiş oligoclusters artan boyutu elektroforez ile izlenebilir, özellikle koyu sonra altın nanopartiküller söndürme katsayısı parçacık büyüklüğüne orantılı olarak artış olmasından kaynaklanan.
<p class="jove_content"tohum oranları:> add-on yöntemi yüksek HG gerekli büyük tepki hacimleri ilk olan iki sınırlamaları vardır. Eklenti yöntemine ikinci bir sınırlama HAuCl 4 hidroksilasyonu bir denge reaksiyonudur ve tamamlanması için gitmez Anılan gerçeğinden kaynaklanır. Oligocluster tohumların konsantrasyonu yüksek kaldığı zaman HAuCl 4 eksik hidroksilasyonu eklenti reaksiyonu üzerinde en az etkiye sahiptir. Uzun gecikme zamanı tohum ve yüksek HG kullanırken olduğu gibi oligocluster tohumların konsantrasyonu düşük olduğunda: tohum oranları, unhydroxylated HAuCl 4 etkisi anlamlı hale gelebilir. Bu koşullar altında, HAuCl 4 oligoclusters heterojen popülasyonları ile sonuçlanan yeni bir oligoclusters sentezini çekirdeklenmesi edebilmektedir.Gecikme-time ya da eklenti yöntemiyle üretilen sentezlenmiş oligoclusters sadece altın çökelti eser miktarda geliştirilmesi, hafta boyunca stabildir. Sonra bile olabiliring oligoclusters stabil kalır ve toplanmasını karşı 300 kat konsantre. Burada tarif edilen altın oligoclusters ayrıca, böylece pahalı derivatizasyon ajanları küçük hacimlerde kullanılmak üzere izin önce türetme olmaksızın konsantre edilir edilmesi mümkün olan ek faydası vardır. glutatyon (GSH) ile derive sonra, küme bir yıla kadar sabit kalmıştır. GSH-türetme de böylece in vivo deneyler için uygun hale fizyolojik tampon ya da hayvan plazmaya maruz kaldığında bunları toplama karşı yapar, güçlü bir negatif yük 13 içerir. Türevlendirme tiyol grubu ihtiva eden reaktifler çeşitli ile elde edilebilir.
Diğer tiyol içeren moleküller 17,18 ile türetme için oligoclusters yatkınlığını yüzey tek tabaka uygun ve kolay modifikasyon, böylece kontrol yüzey kimyası ve oligoclusters reaktivitesini sağlar. Bu protokol ca kullanılan diğer kimyasallarn kolayca sentezini bozmadan benzer kimyasallar için ikame edilebilir. Bu, diğer tiyosiyanat tuzları diğer alkalin tamponlar ile boraks (örn., Karbonat) ve sodyum tiyosiyanat ikame içerir (örn.,, KSCN).
Bu protokolün ana özelliği vurgulanmalıdır sadeliği vardır. Sadece miligram ağırlık ölçeği ve bir manyetik karıştırıcı, gelişmiş bir biyolojik malzeme uygulamalarında kullanılabilecek, ticari kalitede altın oligoclusters üretmek için gereklidir. Geniş uygulanabilirliği üretilebilir daha ve monodispersiteye tarafından boyutlarda geniş destekli olduğunu. Ayrıca, evde üretim düşük maliyetli olduğunu.
oligoclusters bazal membran ve kan engellerin geçirgenlik çalışmaları için özellikle değerlidir. Kolayca farklı yollardan tuzlu su ile idare ve in vivo 19-21 izlenebilir. Elde edilen doku örnekleri daha sonra bir incelenebilirElektron mikroskobu 16,22. Geçirgenlik yanı sıra, biyolojik dağılımı değerli farmakolojik bilgi ve farklı boyutlarda oligoclusters karışımı idaresi gövdesinin 23-25 içinde parçacıkların büyüklüğü bağımlı dağılımı hakkında değerli bilgiler verir sağlar. Son olarak, çünkü kendilerine özgü yapısı belki de altın nanopartiküller kolayca ulaşılabilir değildir floresan etiketleme için onları ideal aday yapma lokalize yüzey plazmon rezonansı (LSPR) tezahür başarısız çünkü floresan 26 neredeyse tamamen söndürülmesinde LSPR ve fluorofor sonuçları arasındaki girişim .
The authors have nothing to disclose.
TK Slovenya Araştırma Ajansı destek kabul (ARRS, BI-ABD / 13-14-040 ve J3-6803 verir). OS Ulusal Sağlık Enstitüsü (NIH) hibe RO1HL49277 destek kabul eder.
125 ml Wheaton glass bottles | Fisher Scientific | SC-06-404F |
Borax (Na2B4O7·10H2O) | Fisher Scientific | S25537 |
Gold(III) Chloride trihydrate | Sigma Aldrich | G4022 |
Sodium thiocyanate | Sigma Aldrich | 251410 |
Sodium carbonate | Sigma Aldrich | S7795 |
Glutathione | Sigma Aldrich | G4251 |
Dulbecco's phosphate buffered saline (DPBS) | Corning | 21-031-CV |
Centricon Plus – 70 | Millipore | UCF703008 |
Sodium bicarbonate | Sigma Aldrich | S6014 |
CF200-Cu Carbon film on 200 mesh copper grids | Electron Microscopy Sciences | 71150 |
10X TRIS/GLYCINE buffer | Bio-Rad | 161-0734 |
Any kD Mini-PROTEAN TGX Gel | Bio-Rad | 456-9033 |