קולואידים Alkanethiolate זהב התייצב המכונה אשכולות monolayer מוגן (MPCs) מסונתזים, המאופיינת, ו התאספו לתוך סרטים דקים כממשק ספיחה עבור אלקטרוכימיה חלבון monolayer של חלבון חיזור פשוטות כמו Pseudomonas aeruginosa Azurin (AZ) ו ציטוכרום ג (CYT ג).
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
סינתזה, הרכבה, אפיון monolayer מוגן סרטים Nanoparticle זהב עבור אלקטרוכימיה monolayer חלבון
במאמר זה
סיכום
תקציר
זהב Colloidal חלקיקים מוגן עם ligands alkanethiolate שנקרא מוגן monolayer זהב אשכולות (MPCs) מסונתזים ושילבו מכן לתוך הסרט מכלולים המשמשים פלטפורמות ספיחה עבור אלקטרוכימיה חלבון monolayer (PME). PME ישמש כמערכת מודל לחקר תכונות אלקטרוכימי של חלבונים חמזור על ידי כליאת להם פלטפורמה ספיחה על אלקטרודה שונה, המשמש גם כשותף חמזור עבור העברת אלקטרונים (ET) תגובות. מחקרים הראו כי זהב הסרט nanoparticle מכלולים מסוג זה לספק סביבה הומוגנית יותר חלבון ספיחה ולקדם ET ללא תלות במרחק בהשוואה למערכות מסורתיות יותר שונה עם עצמית התאספו monolayers alkanethiol (SAM). 1-3 במאמר זה, MPCs פונקציונליות עם ligands hexanethiolate מסונתזים באמצעות תגובה Brust שונה 4 ומאופיינת עם ספקטרוסקופיה גלוי (UV-VIS) אולטרה סגול, שידור במיקרוסקופ אלקטרונים (TEM), ו - פרוטון (1 H) תהודה מגנטית גרעינית (NMR). סרטים MPC הם התאספו על SAM אלקטרודה ממשקים שונה זהב באמצעות "מחזור לטבול" שיטת לסירוגין שכבות MPC ומולקולות קישור dithiol. צמיחה הסרטים ב אלקטרודה זהב הוא איתר electrochemically ידי מדידת השינויים על השכבה הכפולה הטעינה הנוכחית של המערכת. סרטים מקביל המורכב על silane שקופיות זכוכית שונה לאפשר ניטור אופטי של צמיחה הסרט חתך הניתוח TEM מספק עובי הסרט מוערך. במהלך האסיפה הסרט, מניפולציה של ההגנה ליגנד MPC וכן מנגנון הצמדה interparticle לאפשר הסרטים לרשת, כי הם להתאמה בקלות, ממשק עם חלבון חמזור שיש מנגנון שונה ספיחה. לדוגמה, Pseudomonas aeruginosa azurin (AZ) יכול להיות adsorbed hydrophobically כדי dithiol צמודות הסרטים של MPCs hexanethiolate ו ציטוכרום C (CYT ג) יכול להיות משותקת אלקטרוסטטי על חומצה carboxylic שונה שכבת MPC interfacial. בדו"ח זה, אנו מתמקדים פרוטוקול סרט עבור מערכת AZ בלעדי. חקירות הקשורות ספיחה של חלבונים על גבי פלטפורמות MPC שונה סינתטיים יכול לקדם את ההבנה של אינטראקציות בין ביומולקולות מעשה ידי אדם, חומרים, וכתוצאה מכך סיוע בפיתוח תוכניות biosensor, ET מערכות דוגמנות, וחומרים סינתטיים ביולוגית. 5-8
פרוטוקול
1. Monolayer Hexanethiolate מוגן זהב סינתזה אשכולות
Hexanethiolate פונקציונליות מוגן monolayer זהב אשכולות (MPCs) מסונתזים לאחר 02:01 1 hexanethiol (C6) יחס שומה זהב כדי לייצר מבנה ממוצע של 225 Au (C6) 75. 4-9 שינויים ספציפיים התגובה Brust, כמו טיפולים מסוג ליגנד, תיאול ספציפי ל-יחס הזהב, טמפרטורה, ואספקת קצב התגובה, או שלאחר סינתזה, 9-11 יכול להניב מגוון רחב של MPCs עם גודל הליבה שונות וקבוצות מגן פונקציונלי, בהתאמה. 4 משוער MPC ( ממוצע) של יצירות MPCs פונקציונליות עם קבוצות שונות alkanethiol יכול להיקבע על....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
דיון
Monolayer אלקטרוכימיה חלבון הוא טכניקה יעילה בשימוש ללמוד אינטראקציות בין חלבונים חמזור פלטפורמות adsorptive סינתטי. היעילות של האסטרטגיה הזו, לעומת זאת, תלויה ביכולת מהנדס ממשק ספיחה עם רמה גבוהה של שליטה ברמה המולקולרית. MPC פלטפורמות מבוססות פרוטוקול זה נוצר על ידי מייצגים פלטפורמות מהונדסים במיוחד כי הם מסוגלים לספק חלבון הומוגני יותר ספיחה הסביבה 3 ולהקל ET על פני מרחק גדול 2 בהשוואה למערכות מסורתיות PME העסקת סאמס alkanethiolate. כוחה של האסיפה הסרט MPC.......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
גילויים
אין ניגודי אינטרסים הכריז.
תודות
אנו בתודה להכיר הקרן הלאומית למדע (מל"ג-0847145), ואת הנרי דרייפוס מורים Scholar פרסים תוכנית התומכת בנדיבות במחקר זה. ברצוננו להכיר באופן ספציפי כריסטין דייוויס, מנהל מיקרוסקופית והדמיה בחוג לביולוגיה באוניברסיטת ריצ'מונד על הסיוע שלה עם הדמיה חתך. תודה מיוחדת נתונה לד"ר. ט ליאופולד, ר 'מקרה Kanters, ד קלוג, ר' מילר, וו, כמו גם, ראס קולינס, פיל יוסף, קרולין מרקס, מנדי מלורי וג'ון Wimbush - כולם לעשות מחקר לתואר ראשון באוניברסיטת אפשרי של ריצ'מונד. אישי מאוד מודה לך ניתנת לכל, החוקרים הנוכחי ראשון האחרון, ובעתיד במעבדת המחקר של ליאופולד.
....הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
חומרים
| שם מגיב וציוד | חברה | מספר קטלוגי |
|---|---|---|
| Tetraoctylammonium ברומיד | Sigma-Aldrich | 294136 |
| נתרן borohydride | Sigma-Aldrich | 213462 |
| מימן tetrachloroaurate | Sigma-Aldrich | 254169-5G |
| 1-Hexanethiol | Sigma-Aldrich | 234192 |
| הילוכים מיקרוסקופ אלקטרונים | JEOL | 1010 |
| תהודה מגנטית גרעינית ספקטרומטר | Bruker Avance | 300 MHz |
| Formvar / פחמן תמיכה הסרט על רשת נחושת (400 רשת) | מיקרוסקופית אלקטרונים למדעים | FCF400-Cu |
| זהב המצע | מאויד מתכת סרטים קורפ | מנהג |
| Ag / AgCl הפניה אלקטרודה | Microelectrodes, Inc | MI-401F |
| Potentiostats | CH מכשירים, Inc | CHI650A, CHI610B |
| 1,9-Nonanedithiol | Sigma-Aldrich | N29805 |
| (3-mercaptopropyl)-trimethoxysilane | Sigma-Aldrich | 175617 |
| ספקטרופוטומטר גלוי סגול | Agilent | 8453 |
| הטמע 812 שרף אפוקסי | מיקרוסקופית אלקטרונים למדעים | 14120 |
| "00" BEEM קפסולה | מיקרוסקופית אלקטרונים למדעים | 70000-B |
| הסיליקון שטוח עובש | מיקרוסקופית אלקטרונים למדעים | 70900 |
| יהלום סכין | Diatome | 21-ULE, S12801 |
מקורות
- Loftus, A. F., Reighard, K. P., Kapourales, S. A., Leopold, M. C. Monolayer-Protected Nanoparticle Film Assemblies as Platforms for Controlling Interfacial and Adsorption Properties in Protein Monolayer Electrochemistry. J. Am. Chem. Soc. 130, 1649-1661 (2008).
- Vargo, M. L., Gulka, C. P., Gerig, J. K., Manieri, C. M., Dattelbaum, J. D., Marks, C. B., Lawrence, N. T., Trawick,....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הדפסות חוזרות והרשאות
