2015年11月14日
有机染料分子和油酸包被的升转换纳米颗粒不溶于水。该方案描述了一种"即插即用"方法,该方法能够将有机染料分子转移并将颗粒从其初始疏水溶剂上转化为水。
该协议的总体目标是展示如何合成上转换纳米颗粒,以及如何用有机染料分子封装它们以制备水分散性纳米组件。这种方法可以回答纳米技术和光化学领域的问题,例如如何将纳米颗粒从有机溶剂转移到水性环境中,以及如何保持它们在水中的光反应性。我们独特的日志和游戏方法的主要优势是其简单性和多功能性。
包埋程序可应用于一系列纳米颗粒和有机器件组合。上转换纳米颗粒和光活性分子的组合将允许获得更广泛的需要紫外线激活的药物。此外,这种方法可以深入了解发光纳米颗粒和有机染料分子之间的能量转移。
通常,纳米颗粒封装需要格外小心,尤其是在相转移步骤方面。例如,附加序列或试剂比率的错误很容易导致颗粒聚集。这种方法的视觉演示至关重要,因为涉及封装技术有几个具有挑战性的步骤。
因此,它需要精确的时间、材料数量和温度。首先,将 250 毫升的加热套放在普通搅拌板上,然后将套热套塞到热电偶上。将装有磁力搅拌棒的 250 毫升圆底烧瓶放在加热套上。
正确夹紧后,将空气适配器连接到圆底培养瓶的左颈部,并将此空气适配器连接到带有塑料管的 schleck 管线上。然后,将玻璃适配器连接到圆底烧瓶的右颈部,并将温度计适配器固定到玻璃适配器上。通过温度计适配器将温度探头插入烧瓶中,然后将其插入热电偶。
连接蒸馏液,将蒸馏液头连接到圆底烧瓶的中间颈部,并在蒸馏头顶部放置一个塞子。将头部连接到冷凝器,然后连接真空蒸馏适配器和 50 毫升圆底烧瓶。然后通过塑料管将真空蒸馏适配器连接到起泡器。
接着,将17克心房乙酸盐、0.439克乙酸铒和0.0727克乙酸铒放入250毫升的圆底烧瓶中,向烧瓶中加入30毫升油酸和75毫升乙酸铒。使用量筒将烧瓶连接到双歧管 sch lank 管路,然后转动相应的阀门以保持烧瓶与氮气管路相连。打开热电偶并将温度设置为 80 摄氏度。
通过将热电偶设置为 50 至 500 毫升,逐渐将系统加热到此温度。溶解所有起始材料后,去除加热套,让反应冷却至 30 摄氏度。当温度达到 30 摄氏度时,取下蒸馏头,将空气适配器从左颈切换到中颈,并用塞子关闭左颈。
然后通过将 thenk 管线上的阀门从氮气管路转到真空管路,缓慢地将真空引入反应瓶。当溶液停止鼓泡时,以每分钟 5 摄氏度的速度将温度升高至 115 摄氏度。在 115 摄氏度下放置 115 分钟后,取下加热套并将反应冷却至 50 摄氏度。
然后,通过将蒸馏头重新连接到中间颈部并将空气适配器重新连接到左颈部,快速将设置切换回原始形式。在冷却过程中,将 74 克氢氧化钠、0.5 克氟化铵加入带盖的塑料瓶中,并在超声处理后通过超声处理将试剂溶解在 50 毫升甲醇中。将溶液倒入 250 mL 圆底烧瓶中,并用 5 mL 甲醇冲洗烧瓶的侧面。
让溶液在 50 度下搅拌 30 分钟后,将温度升至 75 摄氏度以蒸馏过程中蒸馏甲醇,必要时清空收集瓶。蒸馏完成后,在氮气保护下尽快将反应加热至 300 摄氏度。一旦温度达到 300 摄氏度,请保持此温度 1 小时。
如果需要,用铝箔覆盖设置以帮助保持温度。然后移除热源,让反应冷却至室温。冷却至室温后,将溶液均匀分成三个 50 毫升塑料离心管中,并使用无水乙醇离心机将每个试管填充至 50 毫升刻度,所有试管以 3、400 倍 G 离心 15 分钟。
弃去 supra natant 后,将上转换纳米颗粒或 UCNP 沉淀重新分散在 7.5 毫升己烷中,并用乙醇填充每个试管至 50 毫升刻度。以 3, 400 倍 G 离心 15 分钟后,弃去 snat,并将固体 U cnps 重新分散在管中的 30 毫升氯仿中。然后将溶液转移到玻璃样品瓶中以备进一步使用。
此时,在 3 毫升氯仿中加入 25 毫克聚苯乙烯、Ultima 和氢化物或 PSMA。在装有磁力搅拌棒的闪烁瓶中,然后向小瓶中加入 250 微升 UCNP 氯仿储备溶液。在室温下搅拌溶液 2 小时。
接下来,溶解 160 毫克聚醚胺 2070。在一毫升氯仿中,使用移液管将溶液分一份加入闪烁瓶中。在室温下搅拌溶液过夜后,将适量的有机染料分子分份分配到闪烁瓶中。
然后将所得溶液搅拌 1 小时。接下来,使用旋转蒸发器减压去除氯仿。完成后,向闪烁瓶中加入 3 毫升 0.001 摩尔氢氧化钠水溶液,然后对样品瓶进行超声处理,直至形成乳白色悬浮液。
将样品瓶放回旋转蒸发器上后,小心地取出剩余的氯仿,直到悬浮液变成透明溶液。然后,将溶液从闪烁瓶转移到两个 1.5 ml 锥形离心管中,以 20、600 倍 G 离心溶液 25 分钟。弃去上清液后,向每个试管中加入 1.5 毫升去离子水,并在与以前相同的条件下离心后对试管进行超声处理,以将沉淀重新分散在水中。
弃去上清液,向每个试管中加入 1.5 毫升去离子水。一旦颗粒通过太阳过滤重新分散在水中,每个水性纳米颗粒分散样品通过 0.2 微米注射器过滤器过滤,以获得用于进一步测试的最终样品。用近红外 980 纳米激光照射后,TPP UCNP 样品会产生绿光发射,该样品被分配给掺铒钠心房的发射。
氟化物纳米颗粒 用紫外线照射混合 D-A-E-U-N-C-P 样品后,无色开环异构体转化为有色环。封闭的异构体和暴露在可见光下会触发相反的过程。与 diara Athene 的典型特征一样,没有一个开环异构体在电磁波谱的可见区域被吸收。
用 365 纳米光照射开环异构体会产生它们的闭环对应物。观察到选择性光致变色是因为封装在 D-A-E-U-C-N-P 聚合物壳内的两个发色团具有分离良好的吸收带,这支持了两亲性聚合物壳有助于保持水中光反应效率的结论。由于 U CMP 的发射带与环闭异构体的吸收带重叠,因此 U CMP 发射的猝灭是通过能量转移过程实现的。
当用波长大于 650 纳米的可见光照射样品时,只有环闭合,异构体返回环,打开异构体,红色发射重新产生。虽然绿色发射在一定程度上仍处于淬灭状态,但一旦掌握,如果作得当,这项技术可以在 48 小时内完成。在尝试此程序时,重要的是要记住彻底清洁所有玻璃器皿,以确保纳米颗粒在显影后成功合成。
这项技术为生物成像领域的研究人员铺平了道路。它使他们能够创建和探索如何使用具有可调谐荧光的上转换纳米颗粒来提高图像质量。看完这个视频后,你应该对如何合成这些上转换纳米颗粒并制作包含这些颗粒和有机染料分子的纳米组装体有一个很好的了解。
不要忘记,使用镧系元素、有机溶剂、水性空间和高温可能非常危险。执行此程序时应始终采取预防措施,例如佩戴个人防护设备。
查看完整文字稿并访问数千部科学视频
本方案概述了一种合成上转换纳米颗粒并将其与有机染料分子封装以制备可水分散纳米组装体的方法。该方法解决了在保持纳米颗粒光反应活性的同时,将其从有机溶剂转移至水相环境中的技术难题。
该方法能够在保持疏水性纳米颗粒和有机染料光化学功能的同时,将其转移至水相环境中,解决了纳米医学和光动力治疗开发中的一个关键难题。通过使用近红外光激活上转换纳米颗粒,减少了对有害紫外光的依赖,从而提高了潜在治疗应用的安全性。该策略通过提供一种可调节、可逆的光控开关系统,用于研究能量传递和药物激活机制,支持在早期发现阶段进行机制层面的风险评估。
该方法适用于从早期机制探索到临床前制剂研究的整个发现过程,尤其适用于光动力疗法和靶向药物激活策略。