Un método 'Plug and Play' para crear nanoconjuntos dispersables en agua que contiene un polímero anfífilo, colorantes orgánicos y conversión ascendente Nanopartículas

Resumen

Las moléculas de colorante orgánico y las nanopartículas de conversión ascendente recubiertas de ácido oleico no son solubles en agua. Este protocolo describe un método "plug and play" que permite la transferencia de moléculas de colorante orgánico y la conversión ascendente de partículas de su solvente hidrofóbico inicial a agua.

Resumen

En este protocolo, primero describimos un procedimiento para sintetizar nanopartículas de conversión ascendente dopadas con lantánidos (UCNPs). A continuación, demostramos cómo generar polímeros anfifílicos in situ y describimos un protocolo para encapsular los UCNPs preparados y diferentes moléculas de colorantes orgánicos (porfirinas y diarilotenos) utilizando cáscaras de polímeros para formar nanoensamblajes estables dispersables en agua. Las muestras de nanoensamblaje que contienen tanto los UCNPs como los colorantes orgánicos de diariletino tienen interesantes propiedades fotoquímicas y fotofísicas. Tras la irradiación UV de 365 nm, el grupo diariletino experimenta un cambio de color visual. Cuando las muestras se irradian con luz visible de otra longitud de onda específica, el color se desvanece y las muestras vuelven al estado incoloro inicial. Las muestras también emiten luz visible de los UCNP al irradiarse con luz infrarroja cercana de 980 nm. La intensidad de emisión de las muestras se puede ajustar a través de la irradiación alterna con luz UV y visible. La modulación de la fluorescencia se puede realizar durante muchos ciclos sin que se observe la degradación de las muestras. Este versátil procedimiento de encapsulación permite la transferencia de moléculas hidrofóbicas y nanopartículas de un disolvente orgánico a un medio acuoso. El polímero ayuda a mantener un microambiente similar a los lípidos para las moléculas orgánicas para ayudar a preservar su comportamiento fotoquímico en el agua. Por lo tanto, este método es ideal para preparar sistemas fotorsensibles dispersables en agua. El uso de luz infrarroja cercana para activar nanopartículas de conversión ascendente permite que la luz de menor energía se utilice para activar las fotorreacciones en lugar de la luz ultravioleta más dañina.

Introducción

Hoy en día todavía hay una necesidad urgente de desarrollar nuevos tipos de agentes bio-imágenes. Muchas sondas fluorescentes novedosos han sido bien documentados. ^6.1 Sin embargo, las mejoras sustanciales en la resolución de la imagen sigue siendo un desafío. ⁷ Un método práctico es modular directamente las sondas de fluorescencia entre un estado de emisión "luz" y un estado apagada 'oscura'. ^8-12 Este método en particular se ha aplicado para desarrollar tecnologías, tales como el agotamiento de la emisión estimulada (STED) ¹³ microscopía y microscopía óptica de reconstrucción estocástico (Storm). ¹⁴

Protocolo

1. Síntesis de la Nayf ₄ / Yb ³⁺ / Er ³⁺ conversión ascendente nanopartículas (UCNP)

1. La instalación del equipo como sigue:
   1. Coloque una capa de 250 ml de calentamiento en una placa de agitación regular y enchufe el manto a la pareja térmica.
   2. Coloque un matraz de fondo redondo de 250 ml equipado con una barra de agitación magnética en el manto de calentamiento con sujeción adecuada.
   3. Conecte un adaptador de aire a la parte izquierda del cuello del matraz de fondo redondo y conecte este adaptador de aire a la línea de Schlenk con un tubo de plástico.
   4. Adjuntar un adaptador de vidrio a la pa....

Resultados

Los espectros de absorción y espectros de fotoluminiscencia se recogieron para la muestra DAE-UCNP. Los espectros de absorción se utilizan para comparar la superposición espectral entre los cromóforos diarileteno cerradas y las nanopartículas conversión ascendente. Las fotografías de las muestras (tanto TPP-UCNP y DAE-UCNP) también se incluyen para demostrar la encapsulación con éxito de moléculas de colorante orgánicos y nanopartículas conversión ascendente, que se encuentran dentro de las conchas de polímeros anfifíli.......

Discusión

Las nanopartículas sintetizadas según este protocolo tienen una distribución de tamaño de 20 a 25 nm centrada en torno al 22,5 nm. ^26,27 Se pueden clasificar como partículas esféricas con una estructura reticular ₄ acogida α-Nayf. Hay dos pasos críticos en este protocolo. En la síntesis UCNP, es crucial para mantener la temperatura y el tiempo de calentamiento tan preciso como sea posible para asegurar una estrecha distribución de tamaño de partícula. La adición simultánea de NaOH y NH ₄.......

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
Acetato de itrio	Sigma	326046	Acetato de itrio (III) hidratado
Acetato de iterbio	Sigma	544973	Acetato de iterbio (III) hidratado
Sigma		325570	Acetato de erbio (III) hidratado
Ácido oleico	Sigma	75096	patrón analítico
Octadecene	Sigma	O806	Técnico grado
de reactivo NaOH	Sigma	S5881	grado de reactivo
NH4F	Reactivo Sigma	216011	ACS
Anhídrido poli(estireno-co-maleico)	Sigma	442399	Promedio Mn = 1700
JeffAmine 2070	Huntsman	M-2070
Varian Carry 300	Agilent
JDSU Láser	NIRJSDU	L4-9897510-100M	Láser de diodo de 980 nm