5 février 2016
Nous décrivons un procédé simple pour la production d'agrégats oligomères hautement stable de nanoparticules d'or par l'intermédiaire de la réduction de l'acide chloroaurique (HAuCl 4) avec du thiocyanate de sodium (NaSCN). Les oligoclusters ont une distribution de taille étroite et peuvent être produits avec un large éventail de tailles et de couches de surface.
L’objectif global de cette procédure est de produire des amas oligomères de nanoparticules d’or, qui sont très stables, facilement dérivatisés et ont des diamètres bien contrôlés grâce à la réduction de l’acide chloroaurique avec du thiocyanate de sodium. Les particules que nous avons examinées aujourd’hui sont des particules intéressantes parce que leurs tailles sont si bien contrôlées et, par conséquent, elles peuvent être utilisées pour examiner la perméabilité des membranes à des particules de différentes tailles. Comme ils sont très stables dans les solutions biologiques, il s’agit d’une propriété très puissante de la particule.
Le principal avantage de cette méthode est qu’elle permet une synthèse bien contrôlée d’oligoclusters d’or de haute qualité dans des conditions de paillasse, et qu’elle est facilement réalisée avec un équipement de laboratoire standard et un nombre limité de réactifs. Après avoir préparé toutes les solutions nécessaires comme indiqué dans le protocole de texte, commencez la synthèse à retardement des oligograppes d’or en ajoutant 7 millilitres de la solution de Borax dans une bouteille en verre propre de 125 millilitres contenant 59,5 millilitres d’eau en agitant. Ensuite, ajoutez 2,8 millilitres de la solution de chlorure d’or dans la bouteille, ce qui commence le temps de retard qui détermine la taille des oligograppes.
Ajoutez 700 microlitres de solution de thiocyanate de sodium dans la bouteille à la fin de la période de retard. Continuez à le remuer toute la nuit pour terminer la synthèse des oligoclusters. Lors de cette procédure, il est important d’ajouter rapidement une solution de chlorure d’or et de thiocyanate de sodium à tous les réactifs à de plus grands volumes de cette solution, à l’aide de distributeurs à large ouverture.
Pour une croissance supplémentaire, combinez 10 millilitres d’oligograppes d’or avec 60 millilitres de solution de chlorure d’or hydroxylé. Ensuite, ajoutez 900 microlitres de la solution de thiocyanate de sodium en agitant vigoureusement. Laissez le mélange remuer pendant la nuit, jusqu’à ce que la réaction soit complète.
Avant la dérivation, ajoutez 70 millilitres d’oligograppes bruts à un filtre centrifuge de coupure de 30 kilodaltons et tournez pendant 15 minutes à 3 000 fois g. Récupérez la bande d’étain en inversant le filtre et en centrifugeant pendant 3 minutes à 500 fois g. Ensuite, mesurez le volume récupéré à l’aide d’une micro-pipette.
Ensuite, ajoutez un volume de GSH égal à un neuvième du volume récupéré des oligoclusters. Laissez la réaction reposer à température ambiante pendant 10 minutes maximum. Diluez les oligograppes dérivées dans 50 millilitres de solution saline tamponnée au phosphate de Dulbecco pour arrêter la réaction.
Ensuite, appliquez les oligograppes dérivées sur un filtre centrifuge de coupure de 30 kilodaltons et tournez pendant 15 minutes à 3 000 fois g. Enfin, récupérez le ruban adhésif en inversant le filtre et en tournant pendant trois minutes à 500 fois g. Stockez les oligograppes dérivées du glutathion à quatre degrés Celsius.
Pour analyser les oligograppes bruts par électrophorèse sur gel, mélangez-les dans un rapport de deux pour un avec un tampon de chargement. Ensuite, chargez 30 microlitres d’oligograppes sur un gel préfabriqué à gradient de polyacrylamide. Faites fonctionner le gel avec un tampon de tris glycine pendant 26 minutes à 200 volts.
Pour l’électrophorèse sur gel d’oligograppes dérivés, diluez-les d’abord dans un rapport de un à trois avec de l’eau. Ensuite, diluez davantage les clusters à un rapport de deux pour un avec le tampon de chargement. Chargez 10 microlitres du mélange d’oligograppes sur un gel préfabriqué à gradient de polyacrylamide, puis faites fonctionner le gel avec un tampon de triglycine pendant 26 minutes à 200 volts.
Pour analyser par microscopie électronique à transmission, laver 20 microlitres d’oligograppes concentrés avec 0,5 millilitre d’eau et les charger sur un filtre centrifuge de coupure de 0,5 millilitre et 30 kilodaltons. Essorer à 14 000 fois g pendant 10 minutes. Ensuite, retirez le filtrat du tube et remettez le ray-tah-date en suspension dans 0,5 millilitre d’eau.
Répétez le lavage deux fois de plus, puis diluez les oligograppes 500 fois avec de l’eau. Après avoir déchargé votre grille recouverte de carbone, déposez 0,6 microlitre d’oligograppes sur la grille et laissez-les sécher à l’air libre pendant 10 minutes. Enfin, visualisez les oligoamas à l’aide d’un grossissement de 100 000 x à 80 kilovolts au microscope électronique à transmission.
La taille des oligoamas d’or, synthétisés à l’aide des procédures de temps de retard et d’ajout, a été analysée par électrophorèse sur gel. Les voies deux à quatre du gel ont montré que la taille du cluster augmente à mesure que le temps de retard s’allonge. Les couloirs cinq à huit confirment que la taille des amas augmente également avec la quantité d’or hydroxylé utilisée lors de la procédure d’ajout.
La microscopie électronique à transmission a été utilisée pour déterminer les diamètres des particules de l’oligoamas. Les diamètres ont été calculés en prenant des mesures à partir d’images de zones de grille de 50 nanomètres par 50 nanomètres contenant les particules. La relation entre le temps de retard de la taille des particules et les quantités supplémentaires d’or hydroxylé a été représentée graphiquement.
Ces données ont ensuite été converties en équations prédictives pour les diamètres des particules pour chaque procédure. La méthode de fabrication des amas d’or, je suis sûr que vous en avez parlé, dépend de l’hydroxylation du chlorure d’or dans une solution alcaline. De sorte que, plus l’hydroxylation est importante, moins elle est susceptible de générer un amas d’or.
Mon nouveau livre ici est le premier qui m’intéresse, parce que c’est la première fois que je réalise que l’élément temps de l’exposition aux alcalins pourrait être utilisé pour contrôler la taille des amas. Lorsqu’ils sont effectués correctement, des oliamas d’or de tailles allant de trois à 70 nanomètres peuvent être synthétisés en moins d’une journée. Les nanoparticules résultantes sont stables dans les tampons physiologiques et le plasma, ce qui les rend adaptées aux expériences en vue.
Les oligoclusters d’or décrits ici ont l’avantage supplémentaire de pouvoir être concentrés sans dérivatisation préalable, ce qui permet d’utiliser l’étendue des agents d’enracinement en plus petits volumes.
Cet article présente une méthode pour synthétiser des clusters oligomériques hautement stables de nanoparticules d'or par la réduction de l'acide chloroaurique avec du thiocyanate de sodium. Ces oligoclusters présentent une distribution de taille étroite et peuvent être adaptés en termes de taille et de caractéristiques de surface.
This method enables precise, ambient-condition synthesis of stable gold oligoclusters with tunable diameters from 3 to 70 nm, supporting reproducible nanoparticle production for membrane permeability studies and derivatization workflows. The ability to concentrate oligoclusters >300-fold without aggregation allows cost-effective use of expensive derivatizing agents in downstream applications. Predictive size models enhance assay design confidence and reduce empirical screening in nanomedicine development.
The method fits within early discovery to preclinical workflows by providing characterized nanoparticles for permeability screening, derivatization, and stability testing prior to lead optimization.