9 juillet 2015
Nous rapportons des protocoles pour « polymériser » divers types de nanoparticules métalliques encapsulées dans des polymères en longues chaînes d'"homo- » et de « co-polymères ».
L’objectif global de cette procédure est d’assembler divers types de nanoparticules métalliques encapsulées dans des polymères en longues chaînes d’homo et de copolymères. Ceci est accompli en synthétisant d’abord des nanoparticules métalliques de différentes tailles et morphologies. La deuxième étape consiste à encapsuler les nanoparticules avec de l’acide polyacrylique en bloc de polystyrène ou des polymères P-S-P-A-A.
Ensuite, les nanoparticules encapsulées dans du polymère sont assemblées en chaînes en les incubant à l’état acide. Alternativement, un hétéro-assemblage peut être obtenu en assemblant des chaînes de différentes nanoparticules. En fin de compte, la microscopie électronique à transmission est utilisée pour surveiller les morphologies des nanoparticules, l’encapsulation des nanoparticules et les chaînes assemblées.
Le principal avantage de cette technique par rapport à la méthode existante, qui nécessite généralement des moments de pointe pour l’assemblage linéaire, est qu’elle permet non seulement la formation de chaînes de nanoparticules homo, mais aussi l’assemblage hétéro de différentes nanoparticules. Nous avons cette idée lorsque nous observons pour la première fois la transformation de cellules de souris polysphériques en cellules cylindriques lors d’un traitement à l’acide. Commencer cette procédure par la synthèse de nanoparticules métalliques, y compris des nanoparticules d’or et des nanofils de délire, comme décrit dans le protocole de texte.
Pour encapsuler d’abord les nanoparticules d’or dans P-S-P-A-A, purifiez la solution de nanoparticules d’or en ajoutant trois millilitres de la solution de nanoparticules d’or synthétisée dans deux microtubes de centrifugation. Centrifugez la solution à 16 000 fois G pendant 15 minutes et retirez le surnageant. Diluez la solution concentrée avec 160 microlitres d’eau déminéralisée.
Ensuite, préparez la solution mère de P-S-P-A-A en dissolvant huit milligrammes de P-S-P-A-A dans un millilitre de DIMÉTHYLFORMAMIDE ou de DMF. Préparez ensuite la solution P-S-P-A-A en mélangeant 740 microlitres de DMF avec 80 microlitres de solution mère. Dans un flacon en verre, ajoutez les nanoparticules d’or à 820 microlitres de la solution P-S-P-A-A.
Le mélange final a un volume d’un millilitre avec un rapport DMF/eau de 4,5 pour un. Ensuite, ajoutez 40 microlitres de deux milligrammes par millilitre, du PSH et de l’éthanol pour rendre la surface des nanoparticules hydrophobe. Incuber le mélange à 110 degrés Celsius pendant deux heures pour permettre l’auto-assemblage du polymère avant de refroidir lentement la solution à température ambiante dans le bain d’huile pour encapsuler des nanotubes de carbone avec le premier mélange P-S-P-A-A, 730 microlitres de DMF avec 80 microlitres de la solution mère P-S-P-A-A.
Ensuite, pesez environ 0,2 milligramme de nanotubes de carbone à paroi simple pour obtenir 0,05 milligramme de nanotubes de carbone. Estimez le volume d’environ un quart de l’échantillon mesuré. Ensuite, dispersez-le dans la solution P-S-P-A-A et soniquez le mélange dans un bain d’eau glacée jusqu’à ce qu’il devienne une solution transparente et sombre.
Ensuite, à 180 microlitres d’eau déminéralisée goutte à goutte dans la solution, le mélange final a un volume de 990 microlitres avec un rapport DMF/eau de 4,5 pour un sonicate la solution à environ 50 degrés Celsius pendant deux heures avant de refroidir lentement la solution à température ambiante. Pour préparer des mycellules sphériques de P-S-P-A-A, ajoutez 80 microlitres de la solution mère P-S-P-A-A à 740 microlitres de DMF. Ajoutez ensuite 180 microlitres d’eau, ce qui donne à la solution un rapport DMF/eau de 4,5 pour un.
Incuber la solution polymère à 110 degrés Celsius pendant deux heures avant de la refroidir lentement à température ambiante. Pour effectuer l’homopolymérisation. Synthétiser des chaînes unifilaires à partir des nanoparticules d’or dans P-S-P-A-A par purification des nanoparticules.
Diluez 800 microlitres de nanoparticules d’or synthétisées dans P-S-P-A-A avec 11,2 millilitres d’eau. Divisez la solution dans des microtubes à centrifuger individuels et centrifugez-les à 16 000 fois G pendant 30 minutes, retirez et jetez le surnageant et ajoutez 1,5 millilitre d’hydroxyde de sodium dans chaque tube. Ensuite, centrifugez à nouveau les tubes à 16 000 fois G pendant 30 minutes pour éliminer le surnageant.
Ensuite, dispersez les nanoparticules d’or encapsulées P-S-P-A-A combinées et concentrées dans un millilitre d’eau DMF dans un rapport de six à un dans un flacon en verre. Ajoutez ensuite cinq microlitres d’acide chlorhydrique molaire, ou HCL, incubez le mélange à 60 degrés Celsius pendant deux heures pour permettre l’agrégation, la coalescence et la transformation morphologique des nanoparticules de la coquille centrale. À ce stade, la solution de chaîne de nanoparticules de taille ENE contient un produit, des chaînes de nanoparticules, une petite chaîne et des grappes.
Les gros agglomérats deviennent nanoparticules. En PSPA mono, vider mes cellules DMF, et excès d’acide. Pour purifier les chaînes de nanoparticules.
Tout d’abord, retirez le P-S-P-A-A vide de mes cellules d, m, F et acide en diluant 800 microlitres de la solution synthétisée avec 11,2 millilitres d’hydroxyde de sodium. Ensuite, divisez la solution dans des micro-tubes de centrifugation individuels et centrifugez-les à 16 000 fois G pendant 30 minutes, ajoutez 1,5 millilitre d’hydroxyde de sodium pour diluer les solutions concentrées avant de centrifuger à nouveau les tubes. Comme précédemment, répétez cette étape une fois de plus.
La solution résultante contient le produit, des chaînes de nanoparticules, de petites chaînes et des grappes, ainsi que des nanoparticules d’or et du PSPA. Des monomères séparés par centrifugation différentielle pour enrichir les chaînes de nanoparticules d’or, centrifugent le tube à 300 fois G pendant 25 minutes pour isoler et éliminer les plus gros conglomérats. Récupérez le surnageant avant de le centrifuger à 2000 fois G pendant 30 minutes.
Retirez maintenant le surnageant contenant principalement des monomères et de petites chaînes et amas de produits. Recueillir la solution de fond, dilué dans 1,5 millilitres d’hydroxyde de sodium et centrifuger à 2000 fois G pendant 20 minutes pour éliminer les monomères en excès. Répétez le processus une fois de plus pour effectuer une copolymérisation en bloc de nanofils de délire avec des nanoparticules d’or.
Tout d’abord, purifiez la nanoparticule d’or de 16 nanomètres dans P-S-P-A-A et le nanofil de TELLIRIUM dans P-S-P-A-A comme auparavant. Ensuite, dispersez le NANOFIL DE TELLIUM concentré dans P-S-P-A-A dans un millilitre d’un mélange d’eau de six à 1D MF. Ajoutez deux microlitres d’acide chlorhydrique molaire, ou HCL, incubez le mélange à 60 degrés Celsius pendant 20 minutes.
Puis à la nanoparticule d’or concentrée de 16 nanomètres et P-S-P-A-A et trois microlitres supplémentaires d’une molaire. HCL incubez le mélange à 60 degrés Celsius pendant deux heures avant de refroidir la solution à température ambiante. On voit ici des images TEM de nanoparticules d’or de 16 nanomètres et de monomères P-S-P-A-A, ainsi que des nanoparticules d’or de 32 nanomètres et des monomères P-S-P-A-A sont également montrés des monomères de nanotube de carbone dans P-S-P-A-A et des monomères de P-S-P-A-A, mes cellules, TEM, des images des homopolymères de nanoparticules d’or sont montrées ici.
Des chaînes unifilaires de nanoparticules d’or nanométriques de 16 nanomètres dans P-S-P-A-A sont montrées ainsi que des chaînes linéaires simples de nanoparticules d’or de 32 nanomètres dans P-S-P-A-A, ces images TEM montrent des copolymères de nanoparticules montrés ici sont des chaînes aléatoires de nanoparticules d’or de 16 nanoparticules nanométriques dans P-S-P-A-A et de nanoparticules d’or nanométriques de 32 nanomètres. Dans P-S-P-A-A sont également montrées des chaînes de blocs de NANOFILS de Tellirium dans P-S-P-A-A et de nanoparticules d’or de 16 nanomètres dans P-S-P-A-A Lors de la tentative de cette procédure, il est important de se rappeler d’utiliser un volume précis car un comportement poly est très sensible à une combinaison de pH et de solvant.
Consultez la transcription complète et accédez à des milliers de vidéos scientifiques
Cette étude présente des protocoles permettant d'assembler des nanoparticules métalliques encapsulées dans des polymères en chaînes longues d'homo- et de copolymères. Le processus implique la synthèse de nanoparticules, leur encapsulation avec des polymères spécifiques, et leur assemblage en conditions acides.
La méthode d'assemblage en chaîne de nanoparticules permet un contrôle précis de l'architecture des nanomatériaux, soutenant la validation ciblée en nanomédecine et en science des matériaux. En générant des chaînes définies d'homopolymères et de copolymères, elle fournit une plateforme pour l'atténuation mécanistique des risques en phase de découverte précoce, où la prévisibilité structurale éclaire les résultats fonctionnels. Cette approche renforce la confiance prédictive dans la conception des nanomatériaux, facilitant les décisions d'orientation (go/no-go) en développement préclinique.
La méthode s'intègre aux flux de travail de la phase initiale de découverte en offrant un procédé reproductible menant à des architectures de nanomatériaux définies, soutenant l'identification de composés candidats grâce à une précision structurelle.