Name: Un método simple para la síntesis controlada de tamaño estables Clusters oligómeros de nanopartículas de oro bajo condiciones ambientales (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-02-05T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 21 s
Description: Aprende a sintetizar oligoclústeres de nanopartículas de oro estables y de tamaño controlado mediante la reducción de ácido cloroáurico con tiocianato de sodio. Este método permite obtener partículas de 3 a 70 nanómetros para aplicaciones biológicas.

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Los conocimientos tradicionales reconoce el apoyo de la Agencia de Investigación de Eslovenia (ARRS, otorga BI-US / 13-14-040, y J3-6803). OS reconoce el apoyo del Instituto Nacional de Salud (NIH) RO1HL49277 subvención.

1. Preparación de los reactivos Precaución: Siempre tenga cuidado cuando se trabaja con productos químicos y soluciones. Siga las prácticas de seguridad apropiadas y usar guantes, gafas y una bata de laboratorio en todo momento. Tenga en cuenta que los nanomateriales pueden tener riesgos adicionales en comparación con su contraparte mayor. Nota: Todas las soluciones químicas se hacen como molal (gramo moles por kg de disolvente) en lugar de molar (moles-gramo por litro de solución). <ol><li> Preparación de cloruro de oro <ol><li> Disolver 1 g de trihidrato de cloruro de oro (III) en 100 g de H2O para dar 25 mM HAuCl4. </li></ol></li><li> Preparación de bórax (Na 2 B 4 O 7 · 10H 2 O) <ol><li> Disolver 3,81 g de bórax en 100 g de H2O para dar 0,1 molal bórax (caliente si es necesario para asegurar la solución completa). </li></ol></li><li> Preparación de tiocianato de sodio <ol><li> Disolver 8,1 g de tiocianato de sodio en 100 g deH2O para dar 1 NaSCN molar. </li></ol></li><li> Preparación de carbonato de sodio <ol><li> Disolver 5,3 g de carbonato de sodio anhidro en 100 g de H2O para dar 0,5 molar de Na 2 CO 3. </li></ol></li><li> Preparación de glutatión <ol><li> Disolver 154 mg de glutatión reducido (GSH) por 1 ml de 0,5 molal Na 2 CO 3 para dar 0,5 molal GSH. </li></ol></li></ol> 2. Síntesis de oro Oligoclusters <ol><li> Síntesis de retardo de tiempo de oro Oligoclusters <ol><li> Añadir 59,5 ml de H2O a una de 125 ml botella limpia vidrio Wheaton que contenía una barra de agitación. Utilizar cualquier recipiente de vidrio limpio de fondo plano, pero asegúrese de que está muy limpio. </li><li> Añadir 7 ml de 0,1 molal bórax y traer solución a un revuelo vigorosa. </li><li> Añadir 2,8 ml de 25 mM ~ HAuCl 4 bajo mezcla vigorosa y esperar el tiempo de retardo deseado (adición de HAuCl4 comienza el tiempo de retardo). Los tiempos de retardo se determinará el tamaño dela sintetizó como oligoclusters como se muestra en la Tabla 1. </li><li> Después de tiempo de retardo deseado, añadir 700 l de 1 molal NaSCN bajo breve vigorosa agitación (1.200 rpm durante 30 segundos). </li><li> Quitar barra de agitación y dejar que la reacción para ir a la finalización O / N (distribución del tamaño de las oligoclusters puede mejorar aún más, permitiendo mezcla para agitar continuamente O / N mientras que la reacción llega a su terminación). Una vez que la reacción ha llegado a la finalización de los oligoclusters crudo tal como se sintetiza son estables durante semanas. </li></ol></li><li> Complemento de Crecimiento Oligoclusters <ol><li> Combinar 10 ml de oligoclusters tal como se sintetiza a 60 ml de HG. La relación de oligoclusters tal como se sintetiza a HG determina el tamaño de oligoclusters resultantes, el aumento de la cantidad relativa de HG produce oligoclusters más grandes. </li><li> Añadir 900 l de 1 molal NaSCN bajo breve vigorosa agitación (1.200 rpm durante 30 segundos). </li><li> Permitir que la reacción se complete O / N (distribución del tamaño de las oligoclustersse puede mejorar aún más, permitiendo mezcla para agitar continuamente O / N mientras que la reacción llega a su terminación). </li></ol></li></ol> 3. La derivación de GSH y la concentración de Oligoclusters <ol><li> Añadir 70 ml de oligoclusters tal como se sintetiza en bruto (o oligoclusters desde el método add-on) a un filtro centrífugo 70 ml 30 kDa de corte. </li><li> Centrifugado durante 15 minutos a 3.000 x g. Esto concentra las partículas de hasta un volumen de ~ 250 ml. </li><li> dispositivo del tirón una y recuperar material retenido por el dispositivo de girar durante 3 minutos a 500 x g. volumen recuperado debe ser ~ 250 l. </li><li> Medida recuperó volumen utilizando una micropipeta. </li><li> Añadir un volumen de 0,5 molal glutatión (u otro tiol) igual a 1/9 TH el volumen recuperado de oligoclusters concentrado (concentración final 50 mmolal GSH). </li><li> Permitir que la reacción de derivatización para sentarse a temperatura ambiente durante 5-10 minutos. La derivatización se produce rápidamente. veces demasiado largo puede disolver las partículas. </li><li> diluir derivadozado oligoclusters en 50 ml de solución salina tamponada con fosfato de Dulbecco. (Otros tampones o H 2 O pueden ser elegidos como el tampón diluyente / lavado en este paso. La elección está determinada por lo general por aplicación posterior prevista.) </li><li> Añadir todos los oligoclusters derivatizados diluidas a 30 kDa de corte del filtro centrífugo. </li><li> Girar el filtro centrífugo durante 15 minutos a 3.000 x g. </li><li> dispositivo del tirón una y recuperar material retenido por el dispositivo de girar durante 3 minutos a 500 x g. volumen recuperado debe ser ~ 250 l. Las partículas concentradas recuperados están listos para su uso y son estables durante meses a 4 ° C. </li></ol> 4. Análisis y Verificación de Oligocluster Síntesis <ol><li> La electroforesis en gel de Oligoclusters <ol><li> La electroforesis de preparación oligocluster crudo <ol><li> Mezclar los preparativos oligocluster tal como se sintetiza 2: 1 con tampón de carga que contiene 60% de glicerol, ~ 0,15% de azul de bromofenol, y 150 GSH mmolal (desde el almacén de 0,5 molal GSH disolvió en 0,5 molal Na 2 CO 3). </li><li> Cargar 30 l en gel de gradiente de poliacrilamida prefabricados (cualquier kDa) y correr con tampón de Tris-glicina (Tris 25 mM, glicina 192 mM; SDS no se utiliza) para 26 min a voltaje constante (200 V). </li></ol></li><li> La electroforesis de GSH derivatizadas Oligoclusters <ol><li> Diluir GSH-derivado oligocluster preparación 1: 3 con H2O (Típicamente 2 l de GSH-oligoclusters con 6 l de H2O). </li><li> Mezcla diluida oligoclusters derivatizados con GSH 2: 1 con tampón de carga que contiene 60% de glicerol, ~ 0,15% de azul de bromofenol, y 150 mmolal bicarbonato de sodio. </li><li> Carga de 10 l en gel de gradiente de poliacrilamida prefabricados (cualquier kDa) y correr con tampón de Tris-glicina (Tris 25 mM, glicina 192 mM; SDS no se utiliza) para 26 min a voltaje constante (200 V). </li></ol></li></ol></li><li> Microscopía Electrónica de Transmisión (TEM) <ol><li> Preparación Oligoclusters para TEM <ol><li> Para lavar oligoclusters diluyen 20 l de oligoclusters concentradas con 0,5 ml de H2O y se carga en un filtro de centrífuga de 0,5 ml de 30 kDa de corte. </li><li> Girar a 14.000 xg durante 10 min. </li><li> Retire filtrado y retenido resuspender con una fresca 0,5 ml de H 2 O. </li><li> Repetir el lavado dos veces para un total de 3 lavados. </li><li> Diluir final de retentato 500 veces en H 2 O (oligoclusters están listos para gridding en este punto). </li></ol></li><li> cuadriculado Oligoclusters <ol><li> descarga luminiscente de carbono con recubrimiento de rejilla. </li><li> Depósito de 0,6 l de oligoclusters lavadas y diluidas en una rejilla resplandor descargada revestida de carbono. </li><li> Permitir rejilla para secar al aire durante 10 minutos. </li><li> Visualizar oligoclusters por TEM en 100,000X ampliación. Operar a 80 kV para las imágenes que se muestran aquí. </li></ol></li></ol></li></ol>

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</ol>

Los autores no tienen nada que revelar.

Este manuscrito proporciona un protocolo detallado para la síntesis de sobremesa de oligoclusters oro monodispersas (Figura 3). El método es capaz de producir una amplia gama de tamaños, simplemente variando el tiempo entre la adición de HAuCl4 a la solución alcalina y la posterior adición del agente reductor, tiocianato de sodio. La adición de HAuCl4 a alcalina tamponada resultados de la solución acuosas en la hidroxilación dependiente del tiempo de HAuCl4 al oro hidroxilado (Na + [Au (OH 4-x) Cl x] -). Este hidroxilación resultados en menos HAuCl4 estar disponibles, aunque la hidroxilación no va a la realización ya que es una reacción de equilibrio. La nucleación y la formación de monómeros de oro de novo sólo pueden ser iniciadas por HAuCl4. oro hidroxilado sólo es capaz de la adición a las nanopartículas de oro existentes, lo que resulta en la formación de oligoclusters de oro; nuestro add-onmétodo se aprovecha de esta 16. Oligoclusters formados con el método de tiempo de retardo pueden ser usados ​​como semillas sobre la que se deposita oro hidroxilado, lo que aumenta el tamaño de oligoclusters sembradas. Crecimiento Cabeza de serie se puede controlar variando la relación de oro hidroxilado (HG) vs. tal como se sintetiza oligocluster (Figura 1). En ambos métodos, el tamaño de las partículas puede ser fácilmente predicho por la elección del tiempo de retardo a la derecha (Figura 2A, B) o eligiendo la derecha a partir de semillas y la proporción adecuada de oro hidroxilado añadido (HG) (Figura 2C). Las predicciones para los tamaños de partícula más útiles son presentados (Tabla 1). El tamaño cada vez mayor de GSH oligoclusters derivatizados se puede supervisar mediante electroforesis como partículas más grandes migran menos y parecen notablemente más oscuro, más tarde que resulta del hecho de que el coeficiente de extinción de las nanopartículas de oro aumenta en proporción al tamaño de partícula. <p class="jove_content"&gt; El método add-on tiene dos limitaciones, el primero de los cuales es el gran volumen de reacción requeridas en HG altas proporciones: semillas. Una segunda limitación al método add-on se origina del hecho antes mencionado de que la hidroxilación de HAuCl4 es una reacción de equilibrio y no va a la terminación. La hidroxilación incompleta de HAuCl4 tiene una influencia mínima en la reacción correspondiente en el que la concentración de semillas oligocluster sigue siendo alta. Cuando la concentración de semillas oligocluster son bajos, como es el caso cuando se utiliza semilla-tiempo de retardo largo, alto HG: proporciones de semillas, la influencia de HAuCl no hidroxilada 4 puede llegar a ser significativa. En estas condiciones HAuCl4 es capaz de nuclear la síntesis de nuevos oligoclusters, resultando en poblaciones heterogéneas de oligoclusters. Los oligoclusters tal como se sintetiza producidos por demora de tiempo o método de complemento son estables durante semanas, sólo el desarrollo de pequeñas cantidades de oro precipitado. Incluso después de serING concentró 300 veces los oligoclusters se mantienen estables y resisten la agregación. Los oligoclusters oro descritas aquí también tienen la ventaja adicional de ser capaz de concentrarse sin derivatización previa, permitiendo así agentes de derivación caros para ser utilizados en los volúmenes más pequeños. Después de haber sido derivado con glutatión (GSH), las agrupaciones se mantuvieron estables hasta por un año. GSH-derivatización también proporciona una fuerte carga negativa 13 que les hace resisten la agregación cuando se expone a tampones fisiológicos o plasma animal, lo que los hace adecuados para experimentos in vivo. La derivatización se puede conseguir con una amplia variedad de reactivos que contienen grupos tiol. La susceptibilidad de los oligoclusters para derivatización con otras moléculas que contienen tiol 17,18 permite la modificación conveniente y fácil de la monocapa superficie, controlando así la química de superficie y reactividad de oligoclusters. Otros productos químicos utilizados en este protocolo can sustituir fácilmente los productos químicos similares sin dañar la síntesis. Esto incluye la sustitución de borax con otros tampones alcalinos (por ejemplo., Carbonato) y tiocianato de sodio para otras sales de tiocianato (por ejemplo., KSCN). El atributo principal de este protocolo es su simplicidad, que debe ser enfatizado. Solamente se requiere una escala de peso miligramos y un agitador magnético para producir oro oligoclusters calidad comerciales que se pueden utilizar para aplicaciones biológicas y materiales avanzados. aplicabilidad amplia es ayudado por la amplia gama de tamaños que pueden ser producidos y por monodispersidad. Además, en la casa de producción es de bajo costo. Los oligoclusters son particularmente valiosas para los estudios de permeabilidad de las membranas basales y las barreras de sangre. Ellos pueden ser fácilmente administrados con solución salina a través de diferentes rutas y seguimiento in vivo 19-21. muestras de tejido obtenidas pueden ser examinados posteriormente en virtud de unamicroscopio electrónico de 16,22. Además de la permeabilidad, la distribución bio proporciona una valiosa información farmacológica y la administración de la mezcla de oligoclusters de diferentes tamaños da una valiosa información acerca de la distribución dependiente de tamaño de las partículas en el interior del cuerpo 23 a 25. Por último, debido a su estructura única que no pueden manifestar de resonancia de plasmón de superficie localizada (LSPR) tal vez haciendo ellos candidatos ideales para el etiquetado fluorescente, que no se puede lograr fácilmente en nanopartículas de oro debido a la interferencia entre los LSPR y fluoróforo resultados en extinción casi completa de la fluorescencia 26 .

El uso de nanopartículas de oro como herramientas en las aplicaciones biomédicas y la investigación básica ha crecido enormemente en las últimas décadas. Pocas nanomateriales modernos se han aplicado a muchos campos diversos, encontrando su uso en todo, desde paneles solares a tratamiento contra el cáncer fototérmica; desde eléctricas a los sensores biológicos; de la catálisis química a los sistemas de administración de fármacos 1-7. Los intereses de las nanopartículas de oro como herramientas en estas áreas son impulsadas por las propiedades únicas nanopartículas de oro que incluyen poseen propiedades estructurales, ópticas y electrónicas especiales 8. Hay un uso creciente de nanopartículas de oro 9,10 en ensayos biológicos y químicos. A pesar de la disponibilidad de muchas fuentes para la compra de nanopartículas de oro, que tienen un precio considerable cuando se compara con el costo de la síntesis en casa. El alto costo de las nanopartículas disponibles en el mercado hace que en la casa de la síntesisdeseable. Nuestro procedimiento implica la síntesis de oligómeros nanoclusters hechas por pequeñas 2-3 subunidades de oro esféricas nm. Que tengan todas las ventajas de las nanopartículas de oro clásicos, nanoacumulaciones oligómeros se prefieren elegir cuando se trata de tasas de permeabilidad o de filtración debido a que sus mediciones imita la estructura modular de la estructura de las proteínas. En la actualidad, los enfoques más comunes para la síntesis en la casa de nanopartículas de oro implican la reducción de cloruro de oro (HAuCl4) en condiciones acuosas 11,12. Reducción de HAuCl4 con reactivos reductores comunes, tales como borohidruro de sodio (NaBH 4) o citrato de sodio, permite la producción de nanopartículas esféricas 13. Las nanopartículas de oro sintetizados por estos métodos están limitados en su rango de tamaño útil, ya que se vuelven sensibles a la presencia de sales en tampones biológicos a medida que aumentan sus diámetros del núcleo. Un método ha sido previamente descritopara la síntesis de nanopartículas de color amarillo de 2-3 nm de diámetro de la reducción de HAuCl4 con tiocianato de sodio en condiciones alcalinas 14,15. A continuación, describimos una modificación del método que produce un oligocluster uva-como de las nanopartículas de color amarillo sin necesidad de agentes de terminación adicionales. Simplemente variando el tiempo entre la adición de HAuCl4 a la solución alcalina y la posterior adición de agente, tiocianato de sodio reductor, que son capaces de variar el tamaño resultante de las partículas de oro de ~ 3 nm a ~ 25 nm. Para producir partículas de mayor tamaño, un simple procedimiento de complemento se puede utilizar para cultivar estas oligoclusters por la adición de oro hidroxilado (HG) a los oligoclusters tal como se sintetiza en presencia de tiocianato de sodio. El uso de estos dos métodos, que son capaces de producir de forma fiable oligoclusters que cubren una gama de ~ 3 nm a ~ 70 nm. El hecho de que este método permite la síntesis bien controlada de la calidad g altaviejos oligoclusters en condiciones de sobremesa con equipamiento de serie y un número limitado de reactivos potencialmente extiende los beneficios de las nanopartículas de oro como una herramienta de investigación para investigadores con poca o ninguna experiencia en síntesis química.

<table><tbody><tr><td>Botellas de vidrio Wheaton de 125 ml</td><td>Fisher Scientific</td><td>SC-06-404F</td><td></td></tr><tr><td>Borax (Na2B4O7&middot; 10H2O)</td><td>Fisher Scientific</td><td>S25537</td><td></td></tr><tr><td>Cloruro de oro (III) trihidrato Sigma</td><td>Aldrich</td><td>G4022</td><td></td></tr><tr><td>Tiocianato de sodio</td><td>Sigma Aldrich</td><td>251410</td><td></td></tr><tr><td>Carbonato de sodio</td><td>Sigma Aldrich</td><td>S7795</td><td></td></tr><tr><td>Glutatión</td><td>Sigma Aldrich</td><td>G4251</td><td></td></tr><tr><td>Fosfato tamponado de Dulbecco solución salina (DPBS)</td><td>Corning</td><td>21-031-CV</td><td></td></tr><tr><td>Centricon Plus - 70</td><td>Millipore</td><td>UCF703008</td><td></td></tr><tr><td>Bicarbonato de sodio</td><td>Sigma Aldrich</td><td>S6014</td><td></td></tr><tr><td>CF200-Cu Película de carbono en rejillas de cobre de malla 200&nbsp;</td><td>Ciencias de la Microscopía Electrónica</td><td>71150</td><td></td></tr><tr><td>10x Tampón Tris/Glicina</td><td>Bio-Rad</td><td>161-0734</td><td></td></tr><tr><td>Any kD Mini-PROTEAN TGX Gel</td><td>Bio-Rad</td><td>456-9033</td><td></td></tr></tbody></table>

un método simple para la síntesis controlada de tamaño estables clusters oligómeros de nanopartículas de oro bajo condiciones ambientales

A Simple Method for the Size Controlled Synthesis of Stable Oligomeric Clusters of Gold Nanoparticles under Ambient Conditions

La reducción de diluir acuosa HAuCl4 con tiocianato sódico (NaSCN) en condiciones alcalinas produce 2 a 3 nm de diámetro nanopartículas. Agrupaciones estables oligómeros similares a uvas de estas nanopartículas amarillo de estrecha distribución de tamaños se sintetizan en condiciones ambiente a través de dos métodos. El método de tiempo de retardo controla el número de subunidades en los oligoclusters variando el tiempo entre la adición de HAuCl4 a la solución alcalina y la posterior adición de agente reductor, NaSCN. Los oligoclusters amarillo producen varían en tamaño de 3 a ~ ~ 25 nm. Este rango de tamaño se puede ampliar aún más mediante un método de complemento en la utilización de cloruro de oro hidroxilado (Na + [Au (OH 4-x) Cl x] -) para auto-catalíticamente aumentar el número de subunidades en el tal como se sintetiza oligocluster nanopartículas, proporcionando una gama total de 3 nm a 70 nm. Las preparaciones oligocluster crudo muestran distribuciones de tamaño estrechas y no requieren de pielesfraccionamiento Ther para la mayoría de los propósitos. Los oligoclusters formados se pueden concentrar&gt; 300 veces sin agregación y las mezclas de reacción crudo se mantienen estables durante semanas sin procesamiento adicional. Debido a que estos grupos oligoméricos se pueden concentrar antes de la derivatización que permiten a los agentes de derivatización caros para ser utilizados económicamente. Además, se presentan dos modelos por que las predicciones de tamaño de partícula se pueden hacer con gran precisión.

Las síntesis de oligoclusters oro se analizaron por electroforesis en gel (Figura 1) y microscopía electrónica de transmisión (TEM) (Figura 2). El tamaño de oligoclusters recubiertas con GSH se puede supervisar mediante electroforesis como partículas más grandes migran menos y aparecen más oscuras. Además, la calidad de cualquier preparación tamaño dado se puede deducir por la amplitud de la banda visto después de la electroforesis (es decir, para un tamaño dado, las preparaciones con distribuciones de tamaño estrechas producirán bandas más estrictas que las preparaciones del mismo tamaño con distribuciones de tamaño más amplias) . la Figura 2 describe la relación de retardo de tiempo (método en tiempo de retardo) o HG: semillas (método add-on) para oligocluster tamaño. diámetros medios calculados por TEM se utilizan para determinar retraso de tiempo y HG: crecimiento dependencia semilla de oligoclusters de retraso de tiempo y complemento métodos, respectivamente. Un diagrama de flujo (Figura 3), que expondrá el procedimiento para ambos reunióartesas y una tabla (Tabla 1) proporcionar parámetros pronosticados para producir oligoclusters del tamaño deseado se presentan. <img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/53388/53388fig1.jpg" /> Figura 1. poliacrilamida electroforesis en gel de gradiente de oligoclusters formadas por el tiempo de retardo y Add-on métodos. Oligoclusters producido por retraso de tiempo y add-on se analizaron los métodos de electroforesis en gel de gradiente. Los carriles 2-4: oligoclusters formados después de diferentes tiempos de demora (45, 135, y 405 seg) entre la toma de HAuCl4 alcalina y la adición de NaSCN carriles 5-8:. Oligoclusters formados por el método add-on. Seed se formó por el método de tiempo de retardo con retardo de 405 seg, indicado por ↓. cantidades variables de HG se utilizaron para add-on. Las proporciones de solución de Hg (1 mm de oro) para sembrar la solución (1 mM en oro) utilizados para la preparación de cada muestra se indicaTed, como 4xHG, 6xHG, 12xHG, y 24xHG. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53388/53388fig1large.jpg" target="_blank">Por favor, haga clic aquí para descargar este archivo.</a> <img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/53388/53388fig2.jpg" /> Figura 2. Los diámetros de oligoclusters oro formadas por el tiempo de demora y métodos add-on. Oligoclusters preparados por retraso de tiempo y add-on métodos fueron analizadas por TEM. A) y B) están adaptados con permiso de ref. 16, Derecho de autor 2014 American Chemical Society. (A) Imágenes representativas TEM de 50 nm x 50 nm áreas de rejillas preparadas a partir de muestras hechas por el método de tiempo de retardo. Diámetro de las partículas (eje Y) y los tiempos de retraso usados ​​en su preparación (eje X) se indican, los dos ejes son logarítmicas. La línea de negro pesado (R2 = 0,973) es un mejor ajuste con empírica de 3 parámetros ecuación D retardo de tiempo D = 0 + a (1 - e -bt </sup&gt;), donde D retardo de tiempo es el diámetro medio de las agrupaciones en nm, D 0 es el diámetro mínimo de agrupaciones (~ 3.5 nm); a es el aumento máximo de tamaño del núcleo causada por la ampliación del tiempo de retardo (~ 20 nm) y b = 0,0021 s-1. (B) Los diámetros de las oligoclusters formados después de diferentes tiempos de retardo antes de añadir NaSCN (método en tiempo de retardo) presentado en una escala lineal. (C) Los diámetros de las oligoclusters formados después de la adición (método add-on) de diferentes cantidades de HG sobre gérmenes de oro preformados formados por el método de tiempo de retardo con el tiempo de retardo de 405 seg. Como se muestra por la línea de negro pesado, se puede ver fácilmente que el diámetro de oligoclusters formado por el método de add-on <img alt="Ecuación 4" src="/files/ftp_upload/53388/53388eq4.jpg" /> , Donde c HG y c Las semillas son las concentraciones de ácido cloroáurico utilizados en la fabricación de la solución de HG en el método add-on y en la toma de oligoc<html> lustres por el método de tiempo de retardo, respectivamente. Del mismo modo HG V y V semillas son los volúmenes correspondientes. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53388/53388fig2large.jpg" target="_blank">Por favor, haga clic aquí para descargar este archivo.</a> <img alt="figura 3" src="/files/ftp_upload/53388/53388fig3.jpg" /> Figura 3. Diagrama de carta Muro de tiempo de retardo y los métodos add-on para hacer oligoclusters de oro de diferentes tamaños. Diagrama de flujo esbozar los procedimientos para sintetizar oligoclusters de oro de diferentes tamaños, ya sea utilizando el add-on métodos retraso de tiempo o. La solución alcalina de ácido cloroáurico es azul. La HG es de color rojo. El oro semillas de nanopartículas y oligoclusters son de color negro. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53388/53388fig3large.jpg" target="_blank">Por favor, haga clic aquí para descargar este archivo.</a> <table><tbody><tr>318px &quot;&gt; tiempo de retardo procedimiento </td><td colspan="6"> Complemento procedimiento </td></tr><tr><td colspan="4"></td><td colspan="6"> Diámetro predicho (nm) </td></tr><tr><td> tiempo de retardo (seg) </td><td> tiempo de retardo (min) </td><td> Diámetro predicho (nm) </td><td> diámetro medido ± sd (nm) </td><td> 4 × HG </td><td> 6 × HG </td><td> 12 × HG </td><td> 24 × HG </td><td> 100 × HG </td><td> 1000 × HG </td></tr><tr><td> 1 </td><td> 0.02 </td><td> 3.5 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 2 </td><td> 0.03 </td><td> 3.6 </td><td> 3,1 ± 1,3 </td><td> 6.1 </td><td> 6.9 </td><td> 8.4 </td><td> 10.5 </td><td> 16.7 </td><td> 36 </td></tr><tr><td> 3 </td><td> 0.05 </td><td> 3.6 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 4 </td><td> 0.07 </td><td> 3.7 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 5 </td><td> 0.08 </td><td> 3.7 </td><td> 2,6 ± 1,1 </td><td> 6.3 </td><td> 7.1 </td><td> 8.7 </td><td> 10.8 </td><td> 17.3 </td><td> 37 </td></tr><tr><td> 6 </td><td> 0.10 </td><td> 3.8 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 7 </td><td> 0.12 </td><td> 3.8 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 8 </td><td> 0.13 </td><td> 3.8 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 9 </td><td>0.15 </td><td> 3.9 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 10 </td><td> 0.17 </td><td> 3.9 </td><td></td><td> 6,7 </td><td> 7.5 </td><td> 9.2 </td><td> 11.4 </td><td> 18 </td><td> 39 </td></tr><tr><td> 11 </td><td> 0.18 </td><td> 4.0 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 12 </td><td> 0.20 </td><td> 4.0 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 13 </td><td> 0.22 </td><td> 4.0 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 14 </td><td> 0.23 </td><td> 4.1 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 15 </td><td> 0.25 </td><td> 4.1 </td><td> 3,3 ± 1,5 </td><td> 70.0 </td><td> 7.9 </td><td> 9.7 </td><td> 12.0 </td><td> 19 </td><td> 41 </td></tr><tr><td> 20 </td><td> 0.33 </td><td> 4.3 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 25 </td><td> 0.42 </td><td> 4.5 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 30 </td><td> 0.50 </td><td> 4.7 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 35 </td><td> 0.58 </td><td> 4.9 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 40 </td><td> 0.67 </td><td> 5.1 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 45 </td><td> 0.75 </td><td> 5.3 </td><td> 6,4 ± 2 </td><td> 9.1 </td><td> 10.1 </td><td> 12.5 </td><td>15.5 </td><td> 25 </td><td> 53 </td></tr><tr><td> 60 </td><td> 1.0 </td><td> 5.9 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 75 </td><td> 1.3 </td><td> 6.4 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 90 </td><td> 15 </td><td> 6.9 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 105 </td><td> 1.8 </td><td> 7.5 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 120 </td><td> 2.0 </td><td> 8.0 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 135 </td><td> 2.3 </td><td> 8.4 </td><td> 11 ± 3 </td><td> 14.4 </td><td> 16.1 </td><td> 20 </td><td> 25 </td><td> 39 </td><td> 84 </td></tr><tr><td> 165 </td><td> 2.8 </td><td> 9.4 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 195 </td><td> 3.3 </td><td> 10 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 225 </td><td> 3.8 </td><td> 11 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 255 </td><td> 4.3 </td><td> 12 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 285 </td><td> 4.8 </td><td> 13 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 315 </td><td> 5.3 </td><td> 13 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 345 </td><td> 5.8 </td><td> 14 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 375 </td><td> 6.3 </td><td> 14 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 405 </td><td> 6.8 </td><td> 15 </td><td> 14 ± 5 </td><td> 26 </td><td> 29 </td><td> 35 </td><td> 44 </td><td> 70 </td><td> 150 </td></tr><tr><td> 435 </td><td> 7.3 </td><td> 15 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 465 </td><td> 7.8 </td><td> 16 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 495 </td><td> 8.3 </td><td> 16 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 525 </td><td> 8.8 </td><td> 17 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 555 </td><td> 9.3 </td><td> 17 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 585 </td><td> 9.8 </td><td> 18 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 615 </td><td> 10 </td><td> 18 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 900 </td><td> 15 </td><td> 20 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 1200 </td><td> 20 </td><td> 22 </td><td> 20 ± 11 </td><td> 37 </td><td> 42 </td><td> 51 </td><td> 64 </td><td> 102 </td><td> 219 </td></tr><tr><td> 1500 </td><td> 25 </td><td> 23 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 1800 </td><td> 30 </td><td> 23 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 2100 </td><td> 35 </td><td> 23 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 2400 </td><td> 40 </td><td> 23 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 2700 </td><td> 45 </td><td> 23 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 3000 </td><td> 50 </td><td> 23 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 3300 </td><td> 55 </td><td> 23 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 3600 </td><td> 60 </td><td> 23 </td><td> 25 ± 11 </td><td> 40 </td><td> 45 </td><td> 55 </td><td> 69 </td><td> 109 </td><td> 235 </td></tr></tbody></table> Tabla 1. Oligocluster tabla de predicción tamaño. Diámetros predichos de oligoclusters de oro formadas utilizando ya sea el retardo de tiempo o complemento métodos. Diámetro predicho por el método de tiempo de retardo se calcula utilizando una fórmula empírica para el diámetro medio D oligocluster retardo de tiempo D = 0 + a (1 - e bt), donde D es el diámetro medio de oligoclusters oro en nm, D es 0 el diámetro mínimo (3,5 nm), a es el aumento máximo en el tamaño del núcleo (20 nm), y b es 0,0021 seg -1, como se muestra anteriormente 16. Diámetro predicho para el método add-on se calcula teniendo en cuenta que las nuevas nanopartículas no pueden formar a partir de HG, sino que se deposita semillas esféricas uniformemente alrededor preformados, lo que los hace más grande. Ningún otro supuesto es necesario. Se puede ver fácilmente que THe diámetro de oligoclusters formado por el método de add-on <img alt="Ecuación 6" src="/files/ftp_upload/53388/53388eq6.jpg" /> , Donde c HG y semillas c son las concentraciones de ácido cloroáurico utilizados en la fabricación de la solución de HG en el método add-on y en la toma de oligoclusters por el método de tiempo de retardo, respectivamente. Del mismo modo HG V y V semillas son los volúmenes correspondientes.

Se describe un método simple para la producción de grupos de oligómeros altamente estables de nanopartículas de oro a través de la reducción del ácido cloroáurico (HAuCl4) con tiocianato de sodio (NaSCN). Los oligoclusters tienen una distribución de tamaño estrecha y se pueden producir con una amplia gama de tamaños y de las capas superficiales.

Un método simple para la síntesis controlada de tamaño estables Clusters oligómeros de nanopartículas de oro bajo condiciones ambientales

Reducing dilute aqueous HAuCl4 with sodium thiocyanate (NaSCN) under alkaline conditions produces 2 to 3 nm diameter nanoparticles. Stable grape-like ...

El objetivo general de este procedimiento es producir agrupaciones oligoméricas de nanopartículas de oro, que sean: altamente estables, fáciles de derivatizar y tengan diámetros bien controlados mediante la reducción del ácido cloroáurico con tiocianato de sodio. Las partículas que hemos estado analizando hoy son partículas interesantes porque sus tamaños están muy bien controlados, y como resultado de ello, pueden utilizarse para estudiar la permeabilidad de membranas frente a partículas de diferentes tamaños. Dado que son muy estables en soluciones biológicas, esta es una propiedad muy potente de la partícula.La principal ventaja de este método es que permite la síntesis bien controlada de oligoagregados de oro de alta calidad bajo condiciones de banco de laboratorio, y se puede realizar fácilmente con equipo de laboratorio estándar y un número limitado de reactivos. Después de preparar todas las soluciones necesarias según se indica en el protocolo escrito, inicie la síntesis con tiempo de retardo de oligoagregados de oro añadiendo 7 mililitros de la solución de borax a un frasco de vidrio limpio de 125 mililitros que contiene 59,5 mililitros de agua bajo agitación. A continuación, agregue 2,8 mililitros de la solución de cloruro de oro al frasco, lo cual inicia el tiempo de retardo que determina el tamaño de los oligoagregados.Agregue 700 microlitros de la solución de tiocianato de sodio al frasco al final del período de retardo. Continúe agitando durante la noche para completar la síntesis de los oligoagregados. Al realizar este procedimiento, es importante agregar rápidamente cloruro de oro y solución de tiocianato de sodio a todos los reactivos en volúmenes más grandes de esta solución, utilizando dispensadores de boca ancha.Para el crecimiento adicional, combine 10 mililitros de los oligoagregados de oro con 60 mililitros de la solución de cloruro de oro hidroxilado. A continuación, agregue 900 microlitros de la solución de tiocianato de sodio con agitación vigorosa. Deje agitando la mezcla durante la noche, hasta que la reacción se complete.Antes de la derivatización, agregue 70 mililitros de los oligoclústeres crudos a un filtro centrífugo con un límite de corte de 30 kilodaltons y centrifugue durante 15 minutos a 3.000 × g. Recupere la muestra invirtiendo el filtro y centrifugando durante 3 minutos a 500 × g. Luego, mida el volumen recuperado con una micropipeta.A continuación, agregue un volumen de GSH igual a un noveno del volumen recuperado de los oligoclústeres. Deje la reacción a temperatura ambiente durante no más de 10 minutos. Diluya los oligoclústeres derivatizados en 50 mililitros de solución salina tamponada con fosfato de Dulbecco para detener la reacción.Luego, aplique los oligoagregados derivatizados a un filtro centrífugo con un punto de corte de 30 kilodalton y centrifugue durante 15 minutos a 3.000 × g. Finalmente, recupere la cinta retenida invirtiendo el filtro y centrifugando durante tres minutos a 500 × g. Almacene los oligoagregados derivatizados con glutatión a cuatro grados Celsius.Para analizar los oligoagregados crudos mediante electroforesis en gel, mézclelos en una proporción de dos a uno con tampón de carga. Luego, cargue 30 microlitros de los oligoagregados en un gel precolado de gradiente de poliacrilamida. Corra el gel con tampón tris-glicina durante 26 minutos a 200 voltios.Para la electroforesis en gel de oligoagregados derivatizados, primero dilúyalos en una proporción de uno a tres con agua. A continuación, diluya aún más los agregados en una proporción de dos a uno con tampón de carga. Cargue 10 microlitros de la mezcla de oligoagregados en un gel precolado de gradiente de poliacrilamida y luego corra el gel con tampón tris-glicina durante 26 minutos a 200 voltios.Para analizar mediante microscopía electrónica de transmisión, lave 20 microlitros de oligoclústeres concentrados con 0,5 mililitros de agua y colóquelos en un filtro centrífugo de 0,5 mililitros con un límite de corte de 30 kilodalton. Centrifugue a 14.000 ×g durante 10 minutos. A continuación, retire el filtrado del tubo y resuspenda el retenido en 0,5 mililitros de agua.Repita el lavado otras dos veces y luego diluya los oligoclústeres 500 veces con agua. Después de aplicar la descarga luminiscente a su rejilla recubierta de carbono, deposite 0,6 microlitros de los oligoclústeres sobre la rejilla y deje secar al aire durante 10 minutos. Finalmente, visualice los oligoclústeres utilizando una magnificación de 100.000 veces a 80 kilovoltios en el microscopio electrónico de transmisión.El tamaño de los oligoagregados de oro, sintetizados utilizando los procedimientos de tiempo de retardo y adición, se analizó mediante electroforesis en gel. Las calles dos a cuatro del gel mostraron que el tamaño del agregado aumenta a medida que el tiempo de retardo se vuelve más largo. Las calles cinco a ocho confirman que el tamaño de los agregados también aumenta con la cantidad de oro hidroxilado utilizada durante el procedimiento de adición.Se utilizó microscopía electrónica de transmisión para determinar los diámetros de las partículas de oligoclústeres. Los diámetros se calcularon tomando mediciones de imágenes de áreas de rejilla de 50 nanómetros por 50 nanómetros que contenían las partículas. Se graficó la relación entre el tiempo de retardo según el tamaño de las partículas y las cantidades añadidas de oro hidroxilado.Estos datos se convirtieron luego en ecuaciones predictivas para los diámetros de las partículas en cada procedimiento. El método para obtener los agregados de oro, seguro que han comentado, depende de la hidroxilación del cloruro de oro en solución alcalina. Por lo tanto, cuanto mayor sea la hidroxilación, menos probable será la formación de un agregado de oro.Mi nuevo libro aquí es el primero que me resulta interesante, porque es la primera vez que me doy cuenta de que el elemento tiempo de exposición a un medio alcalino podría utilizarse para controlar el tamaño de los agregados. Cuando se realiza correctamente, es posible sintetizar agregados de oro de tamaños entre tres y 70 nanómetros en menos de un día. Las nanopartículas resultantes son estables en tampones fisiológicos y en plasma, lo que las hace adecuadas para experimentos in vitro.Los oligoagregados de oro descritos aquí tienen la ventaja adicional de poder concentrarse sin derivatización previa, lo que permite utilizar los agentes de radicación en volúmenes más pequeños.

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Se realiza la síntesis de nanopartículas de oro uniformes recubiertas con cubiertas semiconductoras de CdS o ZnS. El recubrimiento semiconductor se lleva a cabo depositando primero una capa de sulfuro de plata e intercambiando los cationes de plata por cationes de zinc o cadmio.

Síntesis, caracterización y funcionalización de híbridos Au / CdS y Au / ZnS Core / Shell nanopartículas

Este protocolo detalla una técnica novedosa de nano-fabricación que puede utilizarse para hacer películas de nanopartículas controlable y adaptable sobre grandes áreas basadas en el autoensamblaje de dewetting de películas de metal tapadas.

Área base de sustrato nanofabricación de nanopartículas de oro personalizables y controlables Via Dewetting tapado

Las nanopartículas de oro anfifílico se pueden utilizar en muchas aplicaciones biológicas. Se presenta un protocolo para sintetizar nanopartículas de oro recubiertas por una mezcla binaria de ligandos y una caracterización detallada de estas partículas.

Síntesis y caracterización de nanopartículas de oro anfifílicas

Se describe un método fiable y fácilmente reproducible para la preparación de nanocúmulos de oro fotoluminiscente de emisión de infrarrojo cercano funcional y y su detección directa dentro de las células de HeLa mediante citometría de flujo y microscopía de escaneo láser confocal.

Síntesis de nanoclusters de oro de emisión de infrarrojo cercano para aplicaciones biológicas

Se presenta un protocolo para sintetizar nanopartículas de oro de ~12 nm de diámetro (nanopartículas Au) en un disolvente orgánico. Las nanopartículas de oro están tapadas con ligandos de oleilamina para prevenir la aglomeración. Las nanopartículas de oro son solubles en disolventes orgánicos como el tolueno.

Síntesis de nanopartículas de oro

Aprende a sintetizar oligoclústeres de nanopartículas de oro estables y de tamaño controlado mediante la reducción de ácido cloroáurico con tiocianato de sodio. Este método permite obtener partículas de 3 a 70 nanómetros para aplicaciones biológicas.

Un método simple para la síntesis controlada de tamaño estables Clusters oligómeros de nanopartículas de oro bajo condiciones ambientales (Video) | JoVE Journal

Un método simple para la síntesis controlada de tamaño estables Clusters oligómeros de nanopartículas de oro bajo condiciones ambientales

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