Fabrication de nanocristaux micellaire sphériques et en forme de ver en combinant Electrospray, auto-assemblage et le contrôle de la Structure à base de solvant

L’objectif global de cette procédure est de fabriquer des nanocristaux micellaires en combinant l’électropulvérisation descendante, l’auto-assemblage ascendant et une méthode peu coûteuse de contrôle de la structure à base de solvants. Cette méthode offre un bon moyen de produire une classe émergente de nanobiomatériaux connus sous le nom de nanocristaux micellaires, qui peuvent être utiles pour la détection biomédicale, l’imagerie et la thérapie. Les principaux avantages de cette technique sont, tout d’abord, qu’il s’agit d’un processus continu.

Deuxièmement, elle fabrique des produits de haute qualité. Et troisièmement, il a un moyen peu coûteux de contrôler la structure. Potentiellement, cette technique pourrait être adaptée pour produire également d’autres types de nanomatériaux.

Pour commencer la procédure, dissolvez 10 milligrammes de points quantiques hydrophobes dans 20 millilitres de chloroforme ou de tétrahydrofurane, selon la forme des micelles souhaitée. Vortex la solution pendant 20 secondes. Ensuite, dissolvez 100 milligrammes de polyéthylène glycol en bloc de polystyrène dans 10 millilitres de chloroforme ou de THF, selon la forme souhaitée.

Si la solution est sous forme de chloroforme, agitez-la pendant 20 secondes. Si la solution est plutôt dans du THF, faites-la soniser dans un sonicateur de bain pendant deux minutes. Combinez un millilitre de la solution de points quantiques avec un millilitre de la solution de cheville PS.

Agitez le mélange pendant une minute, puis aspirez la solution dans une seringue en PTFE de cinq millilitres étiquetée Seringue A.Ensuite, combinez 400 milligrammes d’alcool polyvinylique avec 10 millilitres d’eau déminéralisée. Remuez le mélange à 60 à 80 degrés Celsius pendant quatre à cinq heures. Ensuite, laissez la solution PVA refroidir à température ambiante.

Aspirez la solution PVA refroidie dans une seringue en PTFE de cinq millilitres étiquetée Seringue B.To commencez à configurer le système d’électronébulisation coaxiale, insérez le capillaire intérieur en acier inoxydable de calibre 27 dans l’ensemble capillaire extérieur en acier inoxydable de calibre 20. Vissez doucement le capillaire interne en position jusqu’à ce qu’il rencontre juste une résistance, en faisant attention de ne pas trop serrer. Chargez la seringue A dans un pousse-seringue.

Connectez la seringue au capillaire intérieur de la buse coaxiale avec 37 centimètres de tube PTFE. Chargez la seringue B dans un autre pousse-seringue et connectez la seringue au capillaire externe avec 17 centimètres de tube PTFE. Positionnez la pointe de la buse coaxiale à environ 0,8 centimètre au-dessus d’un anneau de fil d’acier, avec un diamètre de 1,5 centimètre fixé à une tige métallique.

Placez un plat de collecte circulaire en verre de 25 millimètres sur 125 millimètres sur un support à environ 10 centimètres sous la pointe de la buse. Assurez-vous que l’alimentation haute tension en courant continu est coupée. Ensuite, mettez à la terre l’anneau en acier en le connectant à la borne négative de l’alimentation.

Enfin, connectez la borne positive de l’alimentation à l’aiguille intérieure de la buse coaxiale. Réglez le pousse-seringue A à 0,6 millilitre par heure et le pousse-seringue B à 1,5 millilitre par heure. Démarrez les deux pousse-seringues et attendez que les débits se stabilisent, comme indiqué par les gouttes qui se forment à un rythme régulier au niveau de la buse.

Vérifiez qu’il n’y a pas de bulles d’air dans le tube et qu’il n’y a pas de fuites. Allumez ensuite l’alimentation du système. Ajustez la tension appliquée, en restant entre cinq et neuf kilovolts, jusqu’à ce qu’un cône sur mesure correctement formé soit observé à l’extrémité de la buse coaxiale.

Ensuite, placez 10 millilitres d’eau déminéralisée dans un nouveau plat de collecte. Remplacez le plat de collecte dans l’assemblage par un nouveau plat. Laissez le processus d’électropulvérisation fonctionner pendant 40 minutes si vous produisez des micelles sphériques, ou 90 minutes si vous produisez des micelles ressemblant à des vers.

Retirez ensuite le plat de collecte. Arrêtez les pousse-seringues et coupez l’alimentation électrique. Laissez le produit reposer à découvert dans une hotte pendant la nuit pour permettre au solvant organique de s’évaporer.

Ensuite, transférez le produit dans un tube à centrifuger de 15 millilitres pour caractérisation ou utilisation. Conservez le produit à quatre degrés Celsius jusqu’à un mois. La microscopie électronique à transmission de micelles produites dans le chloroforme a révélé des particules sphériques avec un faible nombre d’encapsulation de nanocristaux.

La taille des particules était d’environ 35 nanomètres. Une bonne formation du cône sur mesure était essentielle pour l’auto-assemblage des micelles. Un cône de tailleur mal formé a entraîné une production globalement infructueuse.

Lorsque le THF a été utilisé comme solvant organique, des micelles vermiformes se sont formées à partir de la fusion de micelles sphériques auto-assemblées. Après 90 minutes, presque tous les nanocristaux micellaires observés avaient la forme d’un ver. L’utilisation du THF a également entraîné une plus grande encapsulation des nanocristaux que celle observée dans le chloroforme.

Après avoir regardé cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la façon de fabriquer des nanocristaux micellaires de différentes formes à l’aide de notre méthode de fabrication, qui est évolutive, peu coûteuse et donne une bonne qualité de produits.