Name: Hydrochinon-basierte Synthese von Gold-Nanostäbchen (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-08-10T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 55 s
Description: Lernen Sie die Hydrochinon-basierte Synthese von Gold-Nanostäbchen mit kontrolliertem Seitenverhältnis. Diese reproduzierbare Methode ermöglicht kostengünstige Herstellung für biomedizinische Anwendungen.

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Die Finanzierung dieser Forschung wurde vom italienischen Gesundheitsministerium im Rahmen von EuroNanoMed II (European Innovative Research & Technological Development Projects in Nanomedicine, project title: ''InNaSERSS'') bereitgestellt.

1. Synthese von Gold-Nanostäbchen Hinweis: Verwenden Sie hochreinem Wasser im gesamten Gebäude. <ol><li> Vorbereitung der Goldsamen <ol><li> Man löst 364,4 mg Hexadecyltrimethylammoniumbromid (CTAB) in 5 ml Wasser, unter Ultraschall-Behandlung bei 40 ° C, bis die Lösung klar wird. Lassen Sie die CTAB-Lösung auf Raumtemperatur abkühlen. </li><li> Getrennt davon vorbereiten 5 ml Tetrachlorogoldsäure (HAuCl 4) in Wasser (0,5 mm). </li><li> Fügen Sie die HAuCl 4 -Lösung auf die CTAB - Lösung unter kräftigem magnetischem Rühren, wobei die Temperatur konstant bei 27 ° C gehalten wurde . </li><li> Bereiten 600 &amp; mgr; l von Natriumborhydrid (NaBH 4) -Lösung in Wasser (10 mM) bei 4 ° C. Diese Lösung wird zu dem Gemisch unter kräftigem Rühren. Überprüfen Sie, ob die Farbe sofort die Lösung von gelb bis bräunlich ändert. </li><li> Rühre die Suspension für 20 min vor der Verwendung. Lagern Sie die Samen Suspension für nicht länger als 24 Stunden bei Raumtemperatur. </li><li> Überprüfen Sie die Abmessungen der Samen ein UV-Vis-Spektrophotometer verwendet wird. Stellen Sie sicher, dass die Samen sind klein genug (etwa 2 nm), um bei der Herstellung von Goldnanostäbchen durch UV-VIS-Spektroskopie verwendet werden. Anmerkung: Spectrum muß ähnlich sein , was in Figur 1 angegeben ist größer durch das Vorhandensein eines plasmonic peak identifiziert Samen herum 505-520 nm nicht verwendet werden müssen , weil sie wahrscheinlich zu erzeugen kugelförmige Nanopartikel sind.. </li></ol></li><li> Die Herstellung des &quot;Wachstumslösung&quot; von Gold - Nanostäbchen. <ol><li> Man löst 182,2 mg CTAB zusammen mit 22 mg Hydrochinon in 5 ml Wasser bei 40 ° C unter Verwendung von Ultraschall. Abkühlen der Lösung auf 27 ° C. </li><li> Bereiten Sie 200 ul 4 mM Silbernitrat (AgNO 3) Lösung. </li><li> Getrennt davon vorbereiten 5 ml 1 mM Lösung von Tetrachlorogoldsäure (HAuCl 4). </li><li> Zuerst fügen Sie die Silbernitratlösung in Schritt 1.2.2 bereit. Dann fügen Sie die Haucl &amp; sub4 ; -Lösung in dem Schritt 1.2.3 auf die Lösung von CTAB und Hydrochinon hergestellt in Schritt 1.2.1 unter magnetischem Rühren hergestellt. </li><li> Unmittelbar nach, fügen Sie unter magnetischem Rühren 12 ul der Samen Suspension zuvor gemäß dem Protokoll in Schritt berichtet 1.1 und die Reaktion erst einmal gestartet. Überprüfen Sie, ob die Suspension Farbe in etwa 30 Minuten ändert. </li><li> Kontrollieren Sie die Bildung der Nanostäbchen durch die UV-Vis-Spektrum der Suspension Überprüfung, wie in Kapitel 4, alle 5 Minuten. Gehen Sie, bis das Spektrum stabil ist. Um die vollständige Bildung der Nanostäbe ermöglichen, lassen Sie die Suspension unter Rühren für weitere 30 min (Abbildung 2). </li><li> Teilen Sie die Suspension in Röhrchen (1 ml Suspension für jedes Röhrchen) und Zentrifuge bei 10.000 × g für 10 min. Gold-Nanostäbchen bilden einen dunklen Niederschlag am Boden des Röhrchens. </li><li> Resuspendieren des Präzipitats jedes Röhrchens in 1 ml Wasser. Mischen Sie den Inhalt der Rohre und speichern Sie die suspension von Gold-Nanostäbchen bei Raumtemperatur. </li><li> Charakterisierung der erhaltenen Nanostäbchen durch UV-VIS - Spektroskopie und Transmissionselektronenmikroskopie , wie in Abschnitt 4 (3) beschrieben. </li></ol></li></ol> 2. Einstellen des Seitenverhältnis von Nanorods durch die Konzentration von Ag + -Ionen Wechselnde <ol><li> Bereiten einer Silbernitratlösung mit einer Konzentration von 4 mM, Löse- 3,4 mg AgNO 3 in 5 ml Wasser. </li><li> Bereiten Sie in drei verschiedenen Fläschchen die Lösung mit CTAB und Hydrochinon, wie in Abschnitt 1.2.1 beschrieben und fügen jeweils 100 &amp; mgr; l, 150 &amp; mgr; l oder 200 &amp; mgr; l Silbernitratlösung. </li><li> Fügen Sie die HAuCl 4 -Lösung , hergestellt nach 1.2.3 zu treten und mit der Herstellung von Gold - Nanostäbchen gehen Sie wie von Punkt 1.2.5 beschrieben. </li><li> Charakterisierung der erhaltenen Nanostäbchen durch UV-VIS-Spektroskopie und Transmissionselektronenmikroskopie. Vials mit geringeren Mengen an Ag + wird wiedersult in kürzeren Nanorods (Seitenverhältnis von 2 bzw. 2,2) (Abbildung 4). </li></ol> 3. Einstellen des Seitenverhältnisses von Nanorods durch Variieren der Konzentration von CTAB <ol><li> Bereiten Sie verschiedene Chargen von Gold-Nanostäbchen mit verschiedenen Konzentrationen von CTAB in der &quot;Wachstumslösung&quot;. Verwendung Konzentrationen von 10 mM bis 100 mM an Gold-Nanostäbchen, die unterschiedliche Größe und das Seitenverhältnis erzeugen. Die Konzentrationen an CTAB in jedem Versuch sind in Tabelle 1 mit der entsprechenden Menge an Milligramm verwendet zusammengefasst. Man löst die verschiedenen Mengen von CTAB immer mit 22 mg Hydrochinon in 5 ml Wasser. </li><li> Mit 200 &amp; mgr; l Silbernitratlösung (hergestellt nach 1.2.2 Schritt A ) und 5 ml HAuCl 4 -Lösung (hergestellt nach , wie in Schritt 1.2.3 beschrieben) in jedem Fläschchen unter magnetischem Rühren. </li><li> In 12 ul der Samen Suspension und beobachten Sie die Änderung in der Farbe der Endmischung. </li><li> Haltdas Rühren, wenn die Farbe und die UV-Vis-Spektrum der Suspension stabilisiert werden; Die Reaktionszeit hängt von der CTAB-Konzentration in der Wachstumslösung. </li><li> Zentrifuge bei 10.000 g für 10 min und Resuspendieren in Wasser. </li><li> Charakterisierung der erhaltenen Nanostäbchen durch UV-VIS-Spektroskopie und Transmissionselektronenmikroskopie. Eine geringere Konzentration von CTAB werden in kürzeren Nanorods führen, während eine höhere Konzentration geben mehr, aber größere Nanorods. Auf Gegenteil wird das Aspektverhältnis der Stäbchen im Bereich um 40-50 mm höher sein und wird sowohl bei niedrigeren und höheren Konzentrationen (Abbildung 5 und Abbildung 6) zu verringern. </li></ol> 4. Charakterisierung von Gold-Nanostäbchen <ol><li> UV-Vis - Spektroskopie <ol><li> Verdünnte 100 ul Nanostäbchen-Lösung mit 400 ul Wasser in einem Kunststoff Mikroküvette und erwerben die UV-sichtbare Absorptionsspektrum (Wellenlängenbereich zwischen 400 und 840 nm)nach dem Protokoll des Herstellers. </li><li> Sammeln UV-sichtbaren Spektren (Wellenlängenbereich zwischen 400 und 840 nm) der Wachstumslösung alle 5 min, um die Kinetik der Reaktion zu untersuchen. </li></ol></li><li> Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) <ol><li> Sammeln TEM-Bilder von jeder Probe von Nanostäben, zur Messung der Größe und des Seitenverhältnisses der erhaltenen Nanostäbchen. Bereiten Sie die Proben durch einen Tropfen Suspension platzieren (4 ul) auf eine ultradünne Formvar beschichtete 200-Mesh-Kupfergitter und lassen an der Luft bei 4 ° C zu trocknen. Analysieren der Probe bei TEM einer Beschleunigungsspannung von 200 kV unter Verwendung von nach dem Protokoll des Herstellers. </li></ol></li></ol>

<ol><li>Zhou, W., Gao, X., Liu, D., Chen, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gold+Nanoparticles+for+In+Vitro+Diagnostics%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Rev%22%5BJournal%5D)">Gold Nanoparticles for In Vitro Diagnostics.</a> Chem Rev. 115 (19), 10575-10636 (2015).</li>
<li>Bao, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gold+nanoprisms+as+optoacoustic+signal+nanoamplifiers+for+in+vivo+bioimaging+of+gastrointestinal+cancers%5BTitle%5D)+AND+%22Small%22%5BJournal%5D)">Gold nanoprisms as optoacoustic signal nanoamplifiers for in vivo bioimaging of gastrointestinal cancers.</a> Small. 9 (1), 68-74 (2013).</li>
<li>Han, G., Ghosh, P., Rotello, V. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functionalized+gold+nanoparticles+for+drug+delivery%5BTitle%5D)+AND+%22Nanomedicine%22%5BJournal%5D)">Functionalized gold nanoparticles for drug delivery.</a> Nanomedicine. 2 (1), 113-123 (2007).</li>
<li>Choi, W. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tumor+regression+in+vivo+by+photothermal+therapy+based+on+gold-nanorod-loaded%2C+functional+nanocarriers%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Nano%22%5BJournal%5D)">Tumor regression in vivo by photothermal therapy based on gold-nanorod-loaded, functional nanocarriers.</a> ACS Nano. 5 (3), 1995-2003 (2011).</li>
<li>Langille, M. R., Personick, M. L., Zhang, J., Mirkin, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Defining+Rules+for+the+Shape+Evolution+of+Gold+Nanoparticles+%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Defining Rules for the Shape Evolution of Gold Nanoparticles .</a> J. Am. Chem. Soc. 134 (35), 14542-14554 (2012).</li>
<li>Lohse, S. E., Murphy, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Quest+for+Shape+Control%3A+A+History+of+Gold+Nanorod+Synthesis%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Mater%22%5BJournal%5D)">The Quest for Shape Control: A History of Gold Nanorod Synthesis.</a> Chem. Mater. 25 (8), 1250-1261 (2013).</li>
<li>Weissleder, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+clearer+vision+for+in+vivo+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Biotech%22%5BJournal%5D)">A clearer vision for in vivo imaging.</a> Nat. Biotech. 19 (4), 316-317 (2001).</li>
<li>Sau, T. K., Murphy, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Seeded+High+Yield+Synthesis+of+Short+Au+Nanorods+in+Aqueous+Solution%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Seeded High Yield Synthesis of Short Au Nanorods in Aqueous Solution.</a> Langmuir. 20 (15), 6414-6420 (2004).</li>
<li>Ratto, F., Matteini, P., Rossi, F., Pini, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Size+and+shape+control+in+the+overgrowth+of+gold+nanorods%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Nanopart.+Res%22%5BJournal%5D)">Size and shape control in the overgrowth of gold nanorods.</a> J. Nanopart. Res. 12, 2029-2036 (2010).</li>
<li>Morasso, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Control+of+size+and+aspect+ratio+in+hydroquinone-based+synthesis+of+gold+nanorods%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Nanopart.+Res%22%5BJournal%5D)">Control of size and aspect ratio in hydroquinone-based synthesis of gold nanorods.</a> J. Nanopart. Res. 17, 330-337 (2015).</li>
<li>Vigderman, L., Zubarev, E. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-yield+synthesis+of+gold+nanorods+with+longitudinal+SPR+peak+greater+than+1200+nm+using+hydroquinone+as+a+reducing+agent%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Mater%22%5BJournal%5D)">High-yield synthesis of gold nanorods with longitudinal SPR peak greater than 1200 nm using hydroquinone as a reducing agent.</a> Chem. Mater. 25 (8), 1450-1457 (2013).</li>
<li>Walsh, M. J., Barrow, S. J., Tong, W., Funston, A. M., Etheridge, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Symmetry+breaking+and+silver+in+gold+nanorod+growth%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Nano%22%5BJournal%5D)">Symmetry breaking and silver in gold nanorod growth.</a> ACS Nano. 9 (1), 715-724 (2015).</li>
</ol>

Die Autoren haben nichts offenzulegen.

Das Protokoll hier vorgestellten gilt Hydrochinon, ein aromatisches Molekül durch ein schwaches Reduktionspotential gekennzeichnet, Gold-Nanostäbchen herzustellen. Es gibt zwei Hauptvorteile des vorliegenden Protokolls in Richtung auf die am häufigsten Syntheseweg eingesetzt basiert auf der Verwendung von Ascorbinsäure: Die erste ist , dass Hydrochinon Lage ist , die Goldionen ermöglicht die Herstellung von höheren Menge an Gold - Nanostäbchen fast quantitativ zu reduzieren 11. Letzteres wird durch die Tatsac...

Gold-Nanopartikel (AuNPs) sind eine der am weitesten verbreiteten und vielversprechende Nanostrukturen in biomedizinischen Anwendungen verwendet werden. Ihre Verwendung ist wichtig in vielen point-of-care in vitro Diagnostik Produkte 1 Sie wurden als ein wirksames Werkzeug für eine Anzahl von anderen verschiedenen Anwendungen vorgeschlagen. Als Kontrastmittel in bildgebenden Untersuchungen, 2 als ein Arzneimittelabgabesystem 3 und als Medikamente für Thermolichtinduzierte (oder photothermische Therapie). 4 das große Potenzial von AuNPs getrieben hat, in den letzten zwanzig Jahren intensiver Forschung auf die Entwicklung neuer Synthese, die die Kontrolle über die Größe zu erhöhen ist in der Lage und erhalten formen. 5 Dies liegt daran, dass verschiedene Arten von AuNPs in der Tat besser geeignet als andere für bestimmte Anwendungen sind. Unter den verschiedenen Gold-Nanostrukturen, Gold-Nanostäbchen (AuNRs) haben als eine der interessantesten Systeme entstanden. AuNRs werden durch zwei plasmo gekennzeichnetnic Peaks mit der Schwingung der Elektronen entlang der Längs zugeordnet ist, und die Querachsen auf. 6 ist es besonders wichtig , dass die Position der intensivsten Längs peak genau zwischen 620 und 800 nm abgestimmt werden kann, auf das Seitenverhältnis der Stäbe je . Dieser Bereich entspricht dem biologischen Fenster 7 , wobei das menschliche Gewebe Licht fast nicht absorbieren, so dass die Entwicklung einer Reihe von in vivo photonische Anwendungen mit AuNPs. Trotz eines großen Interesses an dieser Art von Nanostrukturen, die synthetischen Protokolle zur Herstellung von AuNRs leiden unter verschiedenen Einschränkungen. In den meisten Fällen werden nach Nanorods vorbereitet einem zweistufigen Verfahren durch Sau entwickelt und Mitarbeiter. 8 in ihrem Protokoll werden Nanorods durch Reduktion Goldionen unter Verwendung von Ascorbinsäure in Gegenwart von vorgeformten Goldkerne, Silberionen und einer großen Menge synthetisiert von Hexadecyl trimethylammoniumbromid (CTAB), acationic lineare Tensid. Der Nachteil dieses Protokolls ist , dass die Reduktionsausbeute von Goldionen relativ niedrig ist (etwa 20%) 9 und , dass eine hohe Menge an CTAB, ein teures Reagenz , das für die Reagenzien bei der Synthese mehr als die Hälfte der Gesamtkosten ausmachen, wird gebraucht. Die Entwicklung einer neuen und effizienteren Syntheseweg ist dort eine wichtige Notwendigkeit angesehen, so dass die Ausbreitung von biomedizinischen Ansätze basierend auf AuNRs. Im ersten Teil der vorliegenden Papier präsentieren wir ein optimiertes Protokoll zur Herstellung von AuNR ein Seitenverhältnis von etwa drei hat. Die Synthese basiert auf der Verwendung von Hydrochinon als mildes Reduktionsmittel , und es ermöglicht die Herstellung von AuNR mit einer fast quantitative Reduktion von Goldionen, Verwendung einer reduzierten Menge an CTAB macht. 10 Das Protokoll für die Herstellung der AuNRs basiert auf einem zweistufigen Ansatz, bei dem Gold Samen in einem &quot;Wachstums Sol verwendet werden,ution &quot;. Im zweiten Teil zeigen wir, wie Melodie zu fein, die Größe und das Seitenverhältnis des erhaltenen AuNR auf zwei Arten. Der erste Weg, ähnlich dem Standardprotokoll auf Ascorbinsäure basiert, ist die Menge an Silberionen, die in der &quot;Wachstumslösung&quot; zu variieren. Der zweite Weg ist auf die Variation der Menge an CTAB basiert, die bis zu einer Konzentration von 10 mM (nahe der kritischen mizellaren Konzentration vom Lieferanten angegeben) reduziert werden können gut definierte kurze Nanostäbchen zu erhalten.

<table><tbody><tr><td>Gold(III)-chlorid-Trihydrat</td><td>Sigma Aldrich</td><td>520918</td><td></td></tr><tr><td>Hydrochinon</td><td>Sigma Aldrich</td><td>H17902</td><td></td></tr><tr><td>Silbernitrat</td><td>Sigma Aldrich</td><td>209139</td><td>giftig</td></tr><tr><td>Natriumborhydrid</td><td>Sigma Aldrich</td><td>480886</td><td></td></tr><tr><td>Hexadecyltrimethylammoniumbromid (CTAB)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>H5882</td><td>Akuter Tox. (mündlich). In dieser Studie haben wir drei verschiedene Chargen von CTAB (H5882) von Sigma Aldrich getestet. Zwei von ihnen wurden als "Made in China" gekennzeichnet, während einer als "Made in India" gekennzeichnet war. Nach unserer Erfahrung waren nur die Chargen, die als made in China gekennzeichnet sind, für die Herstellung von AuNR wirksam.</td></tr><tr><td>Spektralphotometer</td><td>Thermo scientific&nbsp;</td><td>Nanodrop 2000C</td><td></td></tr><tr><td>TEM</td><td>JEOL</td><td>2100</td><td></td></tr></tbody></table>

hydrochinon-basierte synthese von gold-nanostäbchen

Hydroquinone Based Synthesis of Gold Nanorods

Gold-Nanostäbchen sind eine wichtige Art von Nanopartikeln, die sich durch besondere plasmonische Eigenschaften auszeichnen. Trotz ihrer weiten Verbreitung in der Nanotechnologie sind die Syntheseverfahren zur Herstellung von Gold-Nanostäbchen noch nicht vollständig optimiert. In diesem Artikel beschreiben wir ein neues, hocheffizientes, zweistufiges Protokoll, das auf der Verwendung von Hydrochinon als mildes Reduktionsmittel basiert. Unser Ansatz ermöglicht die Herstellung von Nanostäbchen mit einer guten Kontrolle der Größe und des Aspektverhältnisses (AR), indem einfach die Menge an Hexadecyltrimethylammoniumbromid (CTAB) und Silberionen (Ag+) in der "Wachstumslösung" variiert wird. Durch die Anwendung dieser Methode ist es möglich, die Menge an CTAB, einem teuren und zytotoxischen Reagenz, das zur Erzielung der länglichen Form erforderlich ist, deutlich zu reduzieren. Gold-Nanostäbchen mit einem Aspektverhältnis von etwa 3 können in Gegenwart von nur 50 mM CTAB erhalten werden (im Gegensatz zu 100 mM, die im Standardprotokoll auf der Grundlage der Verwendung von Ascorbinsäure verwendet werden), während kürzere Gold-Nanostäbchen mit einer Konzentration von nur 10 mM erhalten werden.

UV - sichtbare Spektren der Goldkerne in 1 zu sehen ist. UV - sichtbare Spektren zu verschiedenen Zeiten nach der Injektion der Gold Samen gewonnen werden , dargestellt in Figur 2. UV - sichtbare Spektren und transmissionselektronenmikroskopische (TEM) Bilder der erhaltenen Gold - Nanostäbchen in den 5 und 6 gezeigt , sind in Fig . 3 UV - sichtbare Spektren und transmiss...

Dieses Papier beschreibt ein Protokoll für die Synthese von Gold-Nanostäbchen, basierend auf der Verwendung von Hydrochinon als Reduktionsmittel, sowie die verschiedenen Mechanismen für ihre Größe und das Seitenverhältnis zu steuern.

Hydrochinon-basierte Synthese von Gold-Nanostäbchen

Gold nanorods are an important kind of nanoparticles characterized by peculiar plasmonic properties. Despite their widespread use in nanotechnology, the ...

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens besteht darin, Goldnanostäbe mit einem Aspektverhältnis zwischen zwei und drei effizient herzustellen. Diese Methode ermöglicht im Vergleich zu anderen synthetischen Protokollen in der wissenschaftlichen Literatur eine reproduzierbare und praktische Herstellung von Goldnanostäben. Die Hauptvorteile bei der Verwendung von Hydrochinon als Reduktionsmittel sind die deutliche Erhöhung der Reduktionsgeschwindigkeit von Goldionen sowie der geringere Einsatz von Cetyltrimethylammoniumbromid, was zu erheblichen Kostensenkungen führt.Dieses Protokoll besteht aus zwei Schritten. Zunächst werden die meisten sphärischen Goldkerne mithilfe von Natriumborhydrid hergestellt. Anschließend werden Goldnanostäbchen aus einem Kern mittels einer Seed-Grow-Lösung hergestellt.Um mit der Vorbereitung der Gold-Keime zu beginnen, lösen Sie zunächst 364,4 Milligramm CTAB in fünf Milliliter Wasser bei 40 Grad Celsius unter Verwendung der Ultraschallbehandlung. Entfernen Sie die Probe aus dem Ultraschallbad, sobald die Lösung klar wird, und lassen Sie sie auf Raumtemperatur abkühlen, bevor Sie fortfahren. Bereiten Sie anschließend fünf Milliliter einer 0,5 Millimolar-Lösung von Tetrachloraurinsäure in Wasser vor, und geben Sie diese bei einer konstanten Temperatur von 27 Grad Celsius unter starkem Rühren zur CTAB-Lösung hinzu.Danach 600 µL einer Natriumborhydrid-Lösung in Wasser bei vier Grad Celsius herstellen und diese bei 27 Grad Celsius zu der rasch gerührten CTAB-Mischung geben. Überprüfen, ob sich die Farbe sofort von gelb nach bräunlich verändert. Die resultierende Suspension weitere 20 Minuten unter Rühren umsetzen lassen.Um die Größe der Samen zu bestimmen, pipettieren Sie zunächst 100 Mikroliter der Samensuspension in 400 Mikroliter Wasser in einer Kunststoff-Mikroküvette. Übertragen Sie danach die Mikroküvette in ein UV-sichtbares Spektrometer und analysieren Sie sie im Wellenlängenbereich von 400 bis 840 Nanometern. Damit die Samen klein genug sind, um verwendet zu werden, sollte im Bereich zwischen 505 und 520 Nanometern kein ausgeprägter plasmonischer Peak vorhanden sein.Beginnen Sie mit der Zubereitung der Wachstumslösung, indem Sie CTAB und Hydrochinon in fünf Millilitern Wasser bei 40 Grad Celsius unter Verwendung der Ultraschallbehandlung auflösen. Lassen Sie die Lösung abkühlen, bis sie 27 Grad Celsius erreicht hat, bevor Sie fortfahren. Bereiten Sie separat 200 Mikroliter einer wässrigen Silbernitratlösung mit vier Millimolar und fünf Milliliter einer wässrigen Tetrachloroaurinsäurelösung mit einem Millimolar vor. Fügen Sie anschließend die Silbernitratlösung und danach die Tetrachloroaurat-Säurelösung zu der magnetisch gerührten CTAB-Lösung hinzu. Unmittelbar nach dem Vermischen geben Sie 12 Mikroliter der zuvor hergestellten Goldkeim-Suspension hinzu. Überprüfen Sie nach 30 Minuten, ob sich die Farbe der Suspension braun verfärbt hat.Entnehmen Sie alle fünf Minuten eine Probe der Suspension, indem Sie 100 Mikroliter davon mittels Pipette in 400 Mikroliter Wasser in einer Kunststoff-Mikroküvette überführen, und analysieren Sie die Probe mittels UV/VIS-Spektroskopie. Im UV/VIS-Spektrum zeigt eine Verschiebung des im fernen Rot liegenden plasmonischen Peaks zu kürzeren Wellenlängen an, dass die Reaktion nach etwa 30 Minuten abgeschlossen ist. Verteilen Sie die Suspension auf Zentrifugenröhrchen zu je einem Milliliter und zentrifugieren Sie diese.Die Goldnanostäbchen bilden ein dunkles Präzipitat am Boden der Röhrchen. Lösen Sie anschließend jedes Präzipitat auf, indem Sie es durch Pipettieren und Beschallen in einem Milliliter Wasser resuspendieren. Geben Sie alle Suspensionen in einen gemeinsamen Behälter und lagern Sie diesen bei Raumtemperatur für die spätere Verwendung. Analysieren Sie die Gold-Nanostab-Suspension mittels TEM bei 200 Kilovolt gemäß der Herstelleranleitung und mittels UV/VIS-Spektroskopie im Wellenlängenbereich von 400 bis 840 Nanometern. Um das Aspektverhältnis der Nanostäbe mithilfe von Silberionen zu variieren, bereiten Sie zunächst eine viermillimolare Lösung von Silbernitrat in Wasser vor. Stellen Sie danach drei Vials bereit, die jeweils fünf Milliliter der CTAB- und Hydrochinon-Lösung enthalten.Fügen Sie 100 µL, 150 µL oder 200 µL der Silbernitratlösung zu dem entsprechenden Gefäß hinzu. Fahren Sie fort, indem Sie fünf Milliliter der einmillimolaren Tetrachloroaurat-Säurelösung zu jedem Gefäß hinzufügen. Vervollständigen Sie den Prozess der Seitenverhältniseinstellung, indem Sie 12 µL der Gold-Saatkristalle hinzufügen, die Reaktion entnehmen und die Goldnanostäbe durch Zentrifugation wie zuvor beschrieben isolieren.Stellen Sie zunächst CTAB-Lösungen unterschiedlicher Konzentrationen her, indem Sie gemäß Tabelle eins die entsprechende Menge CTAB zu Gefäßen hinzufügen, die 22 Milligramm Hydrochinon in fünf Milliliter Wasser enthalten. Geben Sie anschließend 200 Mikroliter der viermillimolaren Silbernitrat-Lösung und fünf Milliliter der onemillimolaren Tetrachloroaurinsäure-Lösung zu jedem magnetisch gerührten CTAB-Gefäß hinzu. Fügen Sie 12 Mikroliter der Gold-Saat-Lösung zu den Gefäßen hinzu und beobachten Sie die Farbänderung von blau nach braun.Analysieren Sie die Suspension mittels UV-Vis-Spektroskopie. Stellen Sie das Rühren ein, sobald sich die Farbe der Suspension und das UV-Vis-Spektrum stabilisiert haben. Bereiten Sie die Probe für die Zentrifugation vor.Zentrifugieren Sie die Partikel und resuspendieren Sie das Präzipitat der Goldnanostäbchen anschließend in einem Milliliter Wasser zur abschließenden Analyse mittels TEM und UV-Vis-Spektroskopie. Die Längen der Goldnanostäbchen, die durch unterschiedliche Mengen an Silberionen in der Wachstumslösung gebildet wurden, wurden mittels TEM gemessen. Die Aufnahmen zeigen, dass die Länge der Nanostäbchen proportional zur verwendeten Menge an Silberionen ansteigt.Die Analyse von TEM-Bildern und UV-Vis-Spektren zeigte, dass mit steigenden CTAB-Konzentrationen auch die Länge der Nanostäbchen zunahm. Die Aspektverhältnisse der Nanostäbchen erreichten bei einer CTAB-Konzentration von 50 Millimol ein Maximum, da die Breite der Stäbchen bei CTAB-Konzentrationen über 50 Millimol schneller anstieg als ihre Länge. Wenn man die Methode einmal beherrscht, kann sie bei ordnungsgemäßer Durchführung an einem halben Tag durchgeführt werden.Bei der Durchführung dieses Verfahrens ist es wichtig, stets sauberes Glaswerk zu verwenden und die Temperatur der Wachstumslösung zu kontrollieren, um reproduzierbare Ergebnisse zu erzielen. Anfänger könnten bei dieser Methode Schwierigkeiten haben, da Temperatur, Rührgeschwindigkeit und die Reihenfolge des Reagenzienzusatzes alle kontrolliert werden müssen, um Goldnanostäbe mit einer gewünschten Größe und einem bestimmten Aspektverhältnis zu erhalten. Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie man einen Goldnanostab unter Verwendung von Hydrochinon als Reduktionsmittel herstellt.Vergessen Sie nicht, dass die Arbeit mit Chemikalien äußerst gefährlich sein kann, und Vorsichtsmaßnahmen wie das Tragen von Handschuhen, Laborkittel und Schutzbrille sollten stets beachtet werden, wenn diese Verfahren durchgeführt werden.

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Research

Forschung

JoVE Journal

Chemistry

Chemie

Wir synthetisierten sternförmigen Gold nanostars mit einem silbernen Saat vermitteltes Wachstum Methode. Der Durchmesser der nanostars reicht von 200 bis 300 nm und die Anzahl der Spitzen variieren von 7 bis 10. Die Nanopartikel haben eine große Oberflächen-Plasmon-Resonanz-Modus im nahen Infrarot zentriert.

Gold Nanostar Synthesis mit einem Silver Seed vermitteltes Wachstum Methode

Solution-suspendierbare Gold-Nanoröhrchen mit kontrollierter Dimensionen können durch elektrochemische Abscheidung in porösen anodischen Aluminiumoxid (AAO) Membranen mit einem hydrophoben Polymer-Kern synthetisiert werden. Gold-Nanoröhren und Nanoröhrchen-Arrays versprechen für Anwendungen in plasmonischen Biosensorik, surface-enhanced Raman-Spektroskopie, photo-thermische Heizung, ionischen und molekularen Transport, Mikrofluidik, Katalyse und elektrochemische Sensorik.

Template Gezielte Synthese von Plasmonic Gold-Nanoröhren mit einstellbaren IR Absorption

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Synthese, Charakterisierung und Funktionalisierung von Hybrid Au / CdS und Au / ZnS Kern / Schale-Nanopartikel

Wir beschreiben ein einfaches Verfahren zur über die Reduktion von Chlorgoldsäure (HAuCl 4) mit Natriumthiocyanat (NaSCN) hochstabile oligomere Cluster von Goldnanopartikel herzustellen. Die oligoclusters haben eine enge Größenverteilung und kann mit einer Vielzahl von Größen und Oberflächenbeschichtungen hergestellt werden.

Eine einfache Methode für die Größe kontrollierte Synthese von stabilen Oligomere Cluster von Goldclustern unter Umgebungsbedingungen

Wir beschreiben eine Methode zur Synthese von biokompatibler 10 nm gold-Nanopartikeln, durch Beschichtung Poly-Ethylen Glykol auf die Oberfläche funktionalisiert. Diese Partikel können gebrauchte in Vitro und in Vivo für die Bereitstellung von Therapeutika zu nanoskaligen zellulären und extrazellulären Räumen, die schwer zugänglichen mit konventionellen Nanopartikel Größen sind.

Synthese von funktionalisierten 10 nm Polymer beschichteten Goldpartikeln für Targeting Endothel und Drug-Delivery

Amphiphile Gold-Nanopartikel können in vielen biologischen Anwendungen eingesetzt werden. Ein Protokoll zur Synthese von Gold-Nanopartikeln, die durch eine binäre Mischung von Liganden beschichtet sind, und eine detaillierte Charakterisierung dieser Partikel werden vorgestellt.

Synthese und Charakterisierung von amphiphilen Gold-Nanopartikeln

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Montage von Gold Laptops in chiralen plasmonische Metamolecules mit DNA Origami Vorlagen

Ein Protokoll zur anisotropen Photodeposition von Pd auf wässolisch suspendierte Au-Nanostäbe über lokalisierte Oberflächenplasmonerregung wird vorgestellt.

Photodeposition von Pd auf kolloidale Au Nanostäbe durch Surface Plasmon Erregung

Beschrieben wird eine zuverlässige und leicht reproduzierbare Methode zur Herstellung funktionalisierbarer, nahininiert emittierender photolumineszierender Gold-Nanocluster und deren direkter Detektion in HeLa-Zellen durch Durchflusszytometrie und konfokale Laserscanmikroskopie.

Synthese von Nahinfrarot emittierenden Gold-Nanoclustern für biologische Anwendungen

Ein Protokoll zur Synthese von Goldnanopartikeln (Au-Nanopartikeln) mit einem Durchmesser von ~ 12 nm in einem organischen Lösungsmittel wird vorgestellt. Die Goldnanopartikel sind mit Oleylaminliganden verschlossen, um eine Agglomeration zu verhindern. Die Goldnanopartikel sind in organischen Lösungsmitteln wie Toluol löslich.

Gold-Nanopartikel-Synthese

Lernen Sie die Hydrochinon-basierte Synthese von Gold-Nanostäbchen mit kontrolliertem Seitenverhältnis. Diese reproduzierbare Methode ermöglicht kostengünstige Herstellung für biomedizinische Anwendungen.

Hydrochinon-basierte Synthese von Gold-Nanostäbchen

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