توليف الجسيمات النانوية المغناطيسية الوظيفية، والاقتران مع Siderophore فيلوكسامين وتقييمها للكشف عن البكتيريا

جسيمات نانوية مغناطيسية هي أدوات مثالية للعلوم التحليلية وطب النانو بسبب خصائصها المغناطيسية القوية وإضفاء الطابع الوظيفي السهل على سطحها. نحن تقرير هنا في المقام الأول من اقتران بين الجسيمات المغناطيسية السيليكا الأمينية وظيفية وs siderophore فيلوكسامين جنبا إلى جنب مع تقييم لالتقاط المواد الضوئية. Siderophores هي صغيرة، والجزيئات العضوية التي تلعب دورا رئيسيا في آلية المشاركة الحديد، ويتم التعرف عليها من قبل مستقبلات الغشاء الخارجي محددة من البكتيريا.

يعرض هذا الفيديو، خطوة بخطوة، بروتوكول فعال لإعداد الجسيمات النانوية الحديد المغناطيسي. ثم، كانت مغلفة بالسيليكا لحماية التشتت وحماية النواة المغناطيسية. تم وظيّفة سطح المفاعل الناتج مع مجموعات أمين.

توليف الجسيمات النانوية المغناطيسية المقترنة مع فيروكسيمين. إضافة 0.5 غرام من Fe(acac)3 في 20 مل الزجاج القارورة. ثم، مزيج مع 10 مل من الكحول البنزيل.

سونيكات هذا الخليط لمدة 2 دقيقة. ثم، نقل إلى كتلة التدفئة والحرارة في 180 درجة مئوية لمدة 72 ساعة. شطف الجسيمات النانوية مع 96٪ الإيثانول.

وطاردة مركزية لمدة 30 دقيقة فصل الجسيمات النانوية من السوبر بواسطة الجذب المغناطيسي، وذلك باستخدام مغناطيس النيودميوم. تخلص من المذيبات المتبقية.

تجاهل supernatant، بالتناوب مع سونيكيشن، حتى المذيبات تبدو واضحة. إعداد تعليق 2 غرام من MNP في 80 ملليلتر من الايزوبروبانول، إضافة 4 ملليلتر من 21٪ من الأمونيا، 7.5 ملليلتر من الماء المقطر، و 0.56 ملليلتر من TEOS. سخني الخليط على حرارة 40 درجة مئوية لمدة ساعتين مع التحريك المستمر.

ثم، سونيكات لمدة 1 ساعة. فصل MNP مع المغناطيس، والتخلص من عظمى، تشتيت في 30 ملليلتر من الايزوبروبانول، إضافة الأمونيا، والمياه المقطرة، وTEOS، في نفس الترتيب كما هو موضح من قبل. سخني الخليط على حرارة 40 درجة مئوية لمدة ساعتين مع التحريك المستمر.

ثم، سونيكات لمدة ساعة واحدة. إزالة وغسل مريح شريط التحريك المغناطيسي، لاسترداد كل المواد. تجاهل supernatant وشطف الجسيمات النانوية مع 96٪ الإيثانول ثلاث مرات، بالتناوب مع sonication.

جفف الجسيمات النانوية تحت الفراغ في درجة حرارة الغرفة لمدة 12 ساعة. شطف 500 ملليغرام من MNP@SIO2 التي تم الحصول عليها من الخطوة السابقة مع ثنائيthylformamide. سونيكات لهم وتجاهل.

إعادة تعليق الجسيمات في قارورة مستديرة القاع، واثارة مع شريط المغناطيسي وإضافة 9 ملليلتر من APTES. يُحرّك الخليط عند درجة 60 درجة مئوية لمدة 12 ساعة. تجاهل supernatant وشطف الجسيمات النانوية مع 96٪ الإيثانول ثلاث مرات، بالتناوب مع sonication.

تذوب 100 ملغ من deferoxamine، mesylate الملح و 53.0 ملليغرام من أسيتيlacetonate الحديد في 5 ملليلتر من الماء المقطر. يُحرّك الخليط بين عشية وضحاها في درجة حرارة الغرفة. اغسل المنتج الناتج ثلاث مرات مع 20 ملليلتر من خلات الإيثيل في قمع الفصل.

إزالة المذيبات العضوية تحت فراغ. تجميد الجافة المرحلة مائي لتحمل فيروكسيمين والصلبة الحمراء. إضافة 350 ملليغرام من anhydride succinic إلى محلول من 100 ملغ من فيروسامين في 5 ملليلتر من البيريدين في قارورة 50 ملليلتر مستديرة القاع.

يُحرّك الخليط الناتج، في درجة حرارة الغرفة، لمدة 16 ساعة. إزالة فائض من البيريدين تحت ضغط مخفض. حل رد فعل الخام في 3 ملليلتر من الميثانول.

نقل الحل الميثانول إلى عمود LH-20 وlute في 0.5 مل / دقيقة. جمع الكسر الأحمر وإزالة الميثانول تحت فراغ. شطف 30 ملغ من الجسيمات النانوية الجافة أمين وظيفية مرتين مع DMF و sonicate الجسيمات النانوية في 100 ملليلتر قارورة Erlenmeyer لمدة 30 دقيقة.

إعداد حل من 200 ملليغرام N-succinylferoxamine, 173 ملليغرام Benzotriazole 1-yl-أوكسي-تريس-فوسفونيوم هيكسافلوروفوسفات BOP, 46 ملغ 1-هيدروكسيبنزوتريزول HOBt و 128.8 ملليغرام N, N-diisopropylethylamine DIPEA, في 10 مل من DMF, في 50 ملليلتر جولة قارورة القاع. تعليق MNP@SiO2@NH2 شطف سابقا في 3 ملليلتر من DMF، تحت صوتنة في الظروف الجافة والأكسجين مجانا. استخدام الغلاف الجوي الأرجون.

إضافة، قطرة، مزيج ألف لخلط B.Shake الخليط النهائي، وذلك باستخدام شاكر المدارية، في درجة حرارة الغرفة بين عشية وضحاها. فصل المترافق الناتج عن التعليق باستخدام المغناطيس. جرثومية مع سلالات Y.enterocolitica لتحديد كمية العزلة والتقاط البكتيريا المسببة للأمراض مع الجسيمات النانوية.

إعداد تعليق لجميع الجسيمات النانوية الوسيطة والمترافق النهائي في برنامج تلفزيوني في 1 ملغ / مل في أنابيب معقمة. إعداد ثقافة Y.entorocolitica في 5 مل من لوريا بيرتاني، LB، مرق بين عشية وضحاها. إعداد 5 مل من الحديد نقص مرق الصويا Trypcase، TSB، عن طريق إضافة 50 ميكرولترات من 10 مل 2، 2-bipyridyl الحل.

تلقيح 5 ملليلتر من الحديد ناقص TSB مرق مع 50 ميكرولترات من ثقافة بين عشية وضحاها من Y.enterocolitica. احتضان في 37 درجة مئوية مع الانفعالات حتى يتم التوصل إلى OD600 من 0.5 إلى 0.8. تأخذ 100 ميكرولترات من ثقافة بين عشية وضحاها وتمييع في أنبوب يحتوي على 900 ميكرولترات من برنامج تلفزيوني للحصول على أول 1/10 تخفيف.

ثم، إعداد تخفيف 1/100 من التخفيف الأول باستخدام نفس الإجراء للحصول على تركيز الخلايا البكتيرية في 10 إلى قوة 6 وحدات تشكيل مستعمرة لكل ملليلتر تقريبا. إضافة 100 ميكرولترات من تعليق الجسيمات النانوية و 1 ملغ / مل إلى 1 ملليلتر من 1/100 البكتيريا تخفيف. فصل مجاميع البكتيريا MNP، باستخدام المغناطيس، والتخلص، بعناية، وsupernatant.

شطف الجسيمات النانوية المنفصلة مرتين مع PBS 1 ملليمتر باستخدام دوامة. إعداد أربعة متتالية 1/10 تخفيف من التعليق السابق، حتى 10 إلى قوة التخفيف ناقص 4. لوحة 10 ميكروليتر من كل تخفيف على لوحات TS أجار.

تصوير لوحة مع digitalizer هلام في وضع الأبيض epi. معالجة الصورة ، وذلك باستخدام برنامج مناسب ، لتضخيم بقعة لحساب عدد من المستعمرات الفردية. لتأكيد تشكيل الرابطة التكافؤ بين الجسيمات النانوية و siderophore، ونحن توظيف FT-IR رامان الطيفي لرصد التوليف، ومراقبة كيف تظهر عصابات جديدة في الاتفاق مع مجموعات وظيفية جديدة في كل خطوة.

واستخدمت المجهر TEM و SEM لمراقبة مورفولوجيا وحجم الجسيمات. تحليل قياس الحرارة لقياس فقدان الوزن بسبب إضافة المواد العضوية. وXXS تسمح لنا لتحليل حالات الأكسدة المختلفة للذرات في السطح وتأكيد تشكيل الروابط تساهمية.

وأخيرا، استخدمنا جميع الوسيطات على المترافق النهائي لاختبار قدرتها على التقاط البكتيريا، من أجل تحديد خصائصها كما جهاز استشعار بيولوجي. تم تصميم هذا البروتوكول للاستفادة من التوافق الحيوي العالي للجسيمات النانوية المغنطيسية. الطلاء مع السيليكا يحسن التشتت وحماية النواة المغناطيسية من التدهور في وسائل الإعلام مائي.

وأيضا إعطاء سطح رد الفعل لوظيفية مع مجموعات أمين التي هي ضرورية لربط تساهمي siderophore حمض تعديل من قبل الكيمياء carbodiimide. في هذه الحالة، N-succynilferoxamine. تم اختبار قدرة التقاط البكتيريا المترافقة ونتيجة لذلك ، تم العثور على عدد منخفض من المستعمرات ، دون فرق كبير مع الوسيطات بسبب تفاعلات محددة على الآثار الضخمة المعروضة في التعليق البكتيري لبرنامج تلفزيوني.