Artículo de método

Fabricación de nanocristales micelar esférica y en forma de gusano combinando Electrospray, uno mismo-Asamblea y Control de la estructura de base solvente

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DOI:

10.3791/56657

11 de febrero de 2018

En este artículo

Resumen

El presente trabajo describe un método para fabricar nanocristales micelar, una clase emergente importante de nanobiomaterials. Este método combina electrospray de arriba hacia abajo, de abajo hacia arriba uno mismo-Asamblea y el control de la estructura de base de solvente. El método de fabricación es en gran medida continuo, puede producir productos de alta calidad y posee un medio barato de control de la estructura.

Resumen

Nanocristales micelares (micelas con nanocristales encapsulado) se han convertido en una clase emergente importante de nanobiomaterials. Se describe un método de fabricación de nanocristales micelar basado en combinar electrospray de arriba hacia abajo, de abajo hacia arriba uno mismo-Asamblea y control estructura de base de solvente. Este método consiste en primero usar electrospray para generar gotitas líquidas ultrafinas uniforme, cada una de ellas funciona como un reactor de micro en el que uno mismo-Asamblea reacción ocurre formación micelar nanocristales, con las estructuras (forma micelar y nanocristales encapsulación) controlado por el solvente orgánico utilizado. Este método es en gran parte continuo y produce productos de nanocrystal micelar de alta calidad con un enfoque de control de la estructura económica. Mediante el uso de un tetrahidrofurano disolvente orgánico miscible con agua (THF), nanocristales micelar con forma de gusano pueden ser producido por fusión inducida/facilitado por solvente micela. En comparación con el común nanocristales micelares esféricos, nanocristales micelar con forma de gusano pueden ofrecer minimizada absorción celular no específico, aumentando así el objetivo biológico. Encapsulando Co nanocristales múltiples en cada micela, pueden lograrse efectos sinérgicos o multifuncionales. Las limitaciones actuales de este método de fabricación, que será parte de la labor futura, incluyen principalmente encapsulación imperfecta en el producto de nanocrystal micelar y la naturaleza continua el proceso.

Introducción

Nanocristales como puntos cuánticos de semiconductor (QDs) y óxido de hierro superparamagnético nanopartículas (SPIONs) han demostrado gran potencial biológico de detección, la proyección de imagen, manipulación y terapia1,2, 3,4,5,6. Encapsula una o más de nanocristales en una micela ha sido un método ampliamente utilizado de nanocristales de la interfaz con entornos biológicos3,6. Los nanocristales micelares así....

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Protocolo

PRECAUCIÓN: Debido al uso de disolventes orgánicos, todas las operaciones deben realizarse en una campana de humos químicos. Debido al uso de alta tensión eléctrica, evite el contacto con el aparato cuando la alimentación está activada. Utilizar todas las prácticas de seguridad adecuadas como el uso de equipo de protección personal (gafas, guantes, bata, pantalones largos y zapatos cerrados). Consultar todas las hojas de datos seguridad material (MSDS).

1. instalación de los materiales

  1. Para preparar la solución QD, disolver 10 mg QDs hidrofóbicos (longitud de onda de máxima emisión fluorescente = 605 nm, utilizado como el modelo n....

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Resultados

La figura 1 muestra un esquema que resume el control de las estructuras (forma y encapsulación) de nanocristales micelar por el solvente orgánico utilizado en el proceso de producción. Brevemente, diclorometano conduce a micelas esféricas con ninguna encapsulación de nanocristales; cloroformo conduce a micelas esféricas con un número bajo de encapsulación de nanocristales; THF conduce a micelas esféricas con un número de alta encapsulación de nanocristales en.......

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Discusión

El método de fabricación de nanocristales micelar se describe en la presente obra combina descendente electrospray, de abajo hacia arriba uno mismo-Asamblea y solvente-basó la estructura de control. Un método de control de calidad eficaz y conveniente es usar el cono de Taylor en la punta de la boquilla coaxial. Esto es porque un cono bien formado de Taylor indica equilibrio (o cerca de equilibrio) entre la fuerza eléctrica y la tensión superficial, que a su vez indica la formación exitosa de micro-reactores (gotitas ult.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Los autores reconocen con agradecimiento el apoyo financiero de un premio de "Talentos globales de mil jóvenes" desde el Gobierno Central Chino, un premio "Shuang Chuang" desde el Gobierno Provincial de Jiangsu, el fondo de la puesta en marcha de la Universidad de la ingeniería y aplicadas Premio de Ciencias, Universidad de Nanjing, China, desde el "Tian Di" Fundación, concesión de la prioridad académica programa Desarrollo Fondo de Jiangsu educación superior instituciones (DPPA), becado por el fondo de Ciencias naturales de la provincia Jiangsu.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Puntos cuánticos hidrofóbicosOcean NanotechQSPPuntos cuánticos hidrófobos sólidos de CdSe/ZnS. La longitud de onda máxima de emisión de fluorescencia es de 605 nm.
Poli(estireno)-b-poli(etilenglicol) (PS-PEG)Sigma-Aldrich666476-500MGEl peso molecular del segmento PS es de 9,5 kDa y el del segmento PEG es de 18,0 kDa.
Poli(alcohol vinílico) (PVA)Sigma-Aldrich363170-500GPeso molecular 13– 23 kDa, 87– 89% hidrolizado.
Tetrahidrofurano (THF)Reactivo químico Sinopharma 80124418
cloroformoReactivo químico Sinopharma40007960
Bombas de jeringaBao Ding Shen ChenSPLab01
TuboShanghei Lai XingTubo de PTFE de 2 mm de diámetro exterior y 1,8 mm de diámetro interior.
JeringasYi Ming5.CCjeringa desechable de 5 mL fabricada en PTFE.
Fuente de alimentación de alto voltajeDong WenDW SeriesFuente de alimentación de corriente continua (0– Rango de 50 kV).
Boquilla coaxial de electrosprayHunan Chang Sha Na YiConjunto de acero inoxidable. La aguja capilar interna era de calibre 27 (diámetro exterior 500 μ m; diámetro interior 300 μ m). El capilar externo era de calibre 20 (diámetro exterior 1.000 μ m; diámetro interior 500 μ m).
VortexerXi'an HEB Biotechnology Co., Ltd. ChinaMX-SMX-S con un amplio rango de velocidad de 0– 2.500 rpm, regulación continua de la velocidad, operaciones táctiles y continuas.
Anillo de aceroYiwu Wan TuAnillos con una gama de diámetros (0.8– 1,8 cm). Por ejemplo, se construyó un anillo de 1,3 cm de diámetro rizando un alambre de acero de aproximadamente 25 cm (longitud) de 0,5 mm de diámetro (calibre 24, AWG).
Plato colector de vidrioGrainger1u5084Plato de vidrio de 25 mm de altura y 120 mm de diámetro.
Tubo de centrífuga de 15 mLJiangsu Xinkang Medical Instrument Co., Ltd.X-407está hecho de polipropileno transparente (PP).
El tubo de centrífuga

Referencias

  1. Nie, S., Xing, Y., Kim, G. J., Simons, J. W. Nanotechnology Applications in Cancer. Annu. Rev. Biomed. Eng. 9, 257-288 (2007).
  2. Smith, A. M., Ruan, G., Rhyner, M. N., Nie, S. M. Engineering Luminescent Quantum Dots for In Vivo Molecular and Cellular Imaging. Annals Biomed. Eng<....

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