Name: באמצעות Polystyrene- בלוק -poly (חומצה אקרילית) -coated מתכת חלקיקים כמו מונומרים להומו- ושיתוף פילמור (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-07-09T15:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 2 s
Description: חקור שיטות ליצירת שרשראות הומו- וקופולימרים מננו-חלקיקי מתכת מצופים בפולימר P-S-P-A-A. הטכניקה כוללת סינתזה, כימוי בתנאי חומציות וניתוח במיקרוסקופ אלקטרונים.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

המחברים מודים ל-NRF (CRP-4-2008-06), A*Star (SERC 112-120-2011) ו-MOE (RG14/13) סינגפור על תמיכתם הכספית.

<ol><li>Anker, J. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biosensing+with+plasmonic+nanosensors%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Mater%22%5BJournal%5D)">Biosensing with plasmonic nanosensors.</a> Nat Mater. 7, 442-453 (2008).</li>
<li>Maier, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plasmonics%E2%80%94A+Route+to+Nanoscale+Optical+Devices%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Mater%22%5BJournal%5D)">Plasmonics—A Route to Nanoscale Optical Devices.</a> Adv. Mater. 13, 1501-1505 (2001).</li>
<li>Zhu, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Manipulation+of+Collective+Optical+Activity+in+One-Dimensional+Plasmonic+Assembly%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Nano%22%5BJournal%5D)">Manipulation of Collective Optical Activity in One-Dimensional Plasmonic Assembly.</a> ACS Nano. 6, 2326-2332 (2012).</li>
<li>Maier, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Local+detection+of+electromagnetic+energy+transport+below+the+diffraction+limit+in+metal+nanoparticle+plasmon+waveguides%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Mater%22%5BJournal%5D)">Local detection of electromagnetic energy transport below the diffraction limit in metal nanoparticle plasmon waveguides.</a> Nat. Mater. 2, 229-232 (2003).</li>
<li>Gong, J., Li, G., Tang, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-assembly+of+noble+metal+nanocrystals%3A+Fabrication%2C+optical+property%2C+and+application%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Today%22%5BJournal%5D)">Self-assembly of noble metal nanocrystals: Fabrication, optical property, and application.</a> Nano Today. 7, 564-585 (2012).</li>
<li>Wei, Q. H., Su, K. H., Durant, S., Zhang, X. Plasmon Resonance of Finite One-Dimensional Au Nanoparticle Chains. Nano Lett. 4, 1067-1071 (2004).</li>
<li>Warner, M. G., Hutchison, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Linear+assemblies+of+nanoparticles+electrostatically+organized+on+DNA+scaffolds%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Mater%22%5BJournal%5D)">Linear assemblies of nanoparticles electrostatically organized on DNA scaffolds.</a> Nat Mater. 2, 272-277 (2003).</li>
<li>DeVries, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Divalent+Metal+Nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Divalent Metal Nanoparticles.</a> Science. 315, 358-361 (2007).</li>
<li>Kim, B. Y., Shim, I. -B., Monti, O. L. A., Pyun, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetic+self-assembly+of+gold+nanoparticle+chains+using+dipolar+core-shell+colloids%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Commun%22%5BJournal%5D)">Magnetic self-assembly of gold nanoparticle chains using dipolar core-shell colloids.</a> Chem. Commun. 47, 890-892 (2011).</li>
<li>Wang, L. B., Xu, L. G., Kuang, H., Xu, C. L., Kotov, N. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dynamic+Nanoparticle+Assemblies%5BTitle%5D)+AND+%22Acc.+Chem.+Res%22%5BJournal%5D)">Dynamic Nanoparticle Assemblies.</a> Acc. Chem. Res. 45, 1916-1926 (2012).</li>
<li>Tang, Z., Kotov, N. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((One-Dimensional+Assemblies+of+Nanoparticles%3A+Preparation%2C+Properties%2C+and+Promise%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Mater%22%5BJournal%5D)">One-Dimensional Assemblies of Nanoparticles: Preparation, Properties, and Promise.</a> Adv. Mater. 17, 951-962 (2005).</li>
<li>Keng, P. Y., Shim, I., Korth, B. D., Douglas, J. F., Pyun, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+and+Self-Assembly+of+Polymer-Coated+Ferromagnetic+Nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Nano%22%5BJournal%5D)">Synthesis and Self-Assembly of Polymer-Coated Ferromagnetic Nanoparticles.</a> ACS Nano. 1, 279-292 (2007).</li>
<li>Shim, M., Guyot-Sionnest, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Permanent+dipole+moment+and+charges+in+colloidal+semiconductor+quantum+dots%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Chem.+Phys%22%5BJournal%5D)">Permanent dipole moment and charges in colloidal semiconductor quantum dots.</a> J. Chem. Phys. 111, 6955-6964 (1999).</li>
<li>Nakata, K., Hu, Y., Uzun, O., Bakr, O., Stellacci, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chains+of+Superparamagnetic+Nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Mater%22%5BJournal%5D)">Chains of Superparamagnetic Nanoparticles.</a> Adv. Mater. 20, 4294-4299 (2008).</li>
<li>Tang, Z., Kotov, N. A., Giersig, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spontaneous+Organization+of+Single+CdTe+Nanoparticles+into+Luminescent+Nanowires%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Spontaneous Organization of Single CdTe Nanoparticles into Luminescent Nanowires.</a> Science. 297, 237-240 (2002).</li>
<li>Zhang, H., Wang, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Controlling+the+Growth+of+Charged-Nanoparticle+Chains+through+Interparticle+Electrostatic+Repulsion%5BTitle%5D)+AND+%22Angew.+Chem.+Int.+Ed%22%5BJournal%5D)">Controlling the Growth of Charged-Nanoparticle Chains through Interparticle Electrostatic Repulsion.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 47, 3984-3987 (2008).</li>
<li>Yang, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanistic+investigation+into+the+spontaneous+linear+assembly+of+gold+nanospheres%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Chem.+Chem.+Phys%22%5BJournal%5D)">Mechanistic investigation into the spontaneous linear assembly of gold nanospheres.</a> Phys. Chem. Chem. Phys. 12, 11850-11860 (2010).</li>
<li>Keng, P. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Colloidal+Polymerization+of+Polymer-Coated+Ferromagnetic+Nanoparticles+into+Cobalt+Oxide+Nanowires%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Nano%22%5BJournal%5D)">Colloidal Polymerization of Polymer-Coated Ferromagnetic Nanoparticles into Cobalt Oxide Nanowires.</a> ACS Nano. 3, 3143-3157 (2009).</li>
<li>Xia, H., Su, G., Wang, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Size-Dependent+Electrostatic+Chain+Growth+of+pH-Sensitive+Hairy+Nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Angew.+Chem.+Int.+Ed%22%5BJournal%5D)">Size-Dependent Electrostatic Chain Growth of pH-Sensitive Hairy Nanoparticles.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 52, 3726-3730 (2013).</li>
<li>Wang, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Unconventional+Chain-Growth+Mode+in+the+Assembly+of+Colloidal+Gold+Nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Angew.+Chem.+Int.+Ed%22%5BJournal%5D)">Unconventional Chain-Growth Mode in the Assembly of Colloidal Gold Nanoparticles.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 51, 8021-8025 (2012).</li>
<li>Wang, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Homo-+and+Co-polymerization+of+Polysytrene-block-Poly%28acrylic+acid%29-Coated+Metal+Nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Nano%22%5BJournal%5D)">Homo- and Co-polymerization of Polysytrene-block-Poly(acrylic acid)-Coated Metal Nanoparticles.</a> ACS Nano. 8, 8063-8073 (2014).</li>
<li>Fred Hutchinson Cancer Research Center. Electron Microscopy Procedures Manual. , Available from: 
 <a target="_blank" href="http://sharedresources.fhcrc.org/training/electron-microscopy-procedures-manual">http://sharedresources.fhcrc.org/training/electron-microscopy-procedures-manual</a> (1973).</li>
<li>Fred, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Controlled+Nucleation+for+Regulation+of+Particle-size+in+Monodisperse+Gold+Suspensions%5BTitle%5D)+AND+%22Nature-Phys.+Sci%22%5BJournal%5D)">Controlled Nucleation for Regulation of Particle-size in Monodisperse Gold Suspensions.</a> Nature-Phys. Sci. 241, 20-22 (1973).</li>
<li>Gole, A., Murphy, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Azide-Derivatized+Gold+Nanorods%3A+Functional+Materials+for+%E2%80%9CClick%E2%80%9D+Chemistry%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Azide-Derivatized Gold Nanorods: Functional Materials for “Click” Chemistry.</a> Langmuir. 24, 266-272 (2007).</li>
<li>Lin, Z. -H., Yang, Z., Chang, H. -T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preparation+of+Fluorescent+Tellurium+Nanowires+at+Room+Temperature%5BTitle%5D)+AND+%22Cryst.+Growth+Des%22%5BJournal%5D)">Preparation of Fluorescent Tellurium Nanowires at Room Temperature.</a> Cryst. Growth Des. 8, 351-357 (2007).</li>
<li>Xia, Y. N., Xiong, Y. J., Lim, B., Skrabalak, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Shape-Controlled+Synthesis+of+Metal+Nanocrystals%5BTitle%5D)+AND+%22Simple+Chemistry+Meets+Complex+Physics%3F+Angew.+Chem.+Int.+Ed%22%5BJournal%5D)">Shape-Controlled Synthesis of Metal Nanocrystals.</a> Simple Chemistry Meets Complex Physics? Angew. Chem. Int. Ed. 48, 60-103 (2009).</li>
<li>Chen, H. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Encapsulation+of+Single+Small+Gold+Nanoparticles+by+Diblock+Copolymers%5BTitle%5D)+AND+%22ChemPhysChem%22%5BJournal%5D)">Encapsulation of Single Small Gold Nanoparticles by Diblock Copolymers.</a> ChemPhysChem. 9, 388-392 (2008).</li>
<li>Kang, Y., Taton, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Controlling+Shell+Thickness+in+Core%E2%88%92Shell+Gold+Nanoparticles+via+Surface-Templated+Adsorption+of+Block+Copolymer+Surfactants%5BTitle%5D)+AND+%22Macromolecules%22%5BJournal%5D)">Controlling Shell Thickness in Core−Shell Gold Nanoparticles via Surface-Templated Adsorption of Block Copolymer Surfactants.</a> Macromolecules. 38, 6115-6121 (2005).</li>
<li>Kang, Y., Taton, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Core%2FShell+Gold+Nanoparticles+by+Self-Assembly+and+Crosslinking+of+Micellar.+Block-Copolymer+Shells%5BTitle%5D)+AND+%22Angew.+Chem.+Int.+Ed%22%5BJournal%5D)">Core/Shell Gold Nanoparticles by Self-Assembly and Crosslinking of Micellar. Block-Copolymer Shells.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 44, 409-412 (2005).</li>
<li>Chen, Y., Cui, H., Li, L., Tian, Z., Tang, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Controlling+micro-phase+separation+in+semi-crystalline%2Famorphous+conjugated+block+copolymers%5BTitle%5D)+AND+%22Polymer+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Controlling micro-phase separation in semi-crystalline/amorphous conjugated block copolymers.</a> Polymer Chemistry. 5, 4441-4445 (2014).</li>
<li>Bates, F. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Polymer-Polymer+Phase+Behavior%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Polymer-Polymer Phase Behavior.</a> Science. 251, 898-905 (1991).</li>
<li>Zhang, L. F., Shen, H. W., Eisenberg, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Phase+separation+behavior+and+crew-cut+micelle+formation+of+polystyrene-b-poly%28acrylic+acid%29+copolymers+in+solutions%5BTitle%5D)+AND+%22Macromolecules%22%5BJournal%5D)">Phase separation behavior and crew-cut micelle formation of polystyrene-b-poly(acrylic acid) copolymers in solutions.</a> Macromolecules. 30, 1001-1011 (1997).</li>
<li>Yu, Y., Zhang, L., Eisenberg, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Morphogenic+Effect+of+Solvent+on+Crew-Cut+Aggregates+of+Apmphiphilic+Diblock+Copolymers%5BTitle%5D)+AND+%22Macromolecules%22%5BJournal%5D)">Morphogenic Effect of Solvent on Crew-Cut Aggregates of Apmphiphilic Diblock Copolymers.</a> Macromolecules. 31, 1144-1154 (1998).</li>
<li>Liu, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Toroidal+Micelles+of+Polystyrene-block-Poly%28acrylic+acid%29%5BTitle%5D)+AND+%22Small%22%5BJournal%5D)">Toroidal Micelles of Polystyrene-block-Poly(acrylic acid).</a> Small. 7, 2721-2726 (2011).</li>
</ol>

למחברים אין מה לחשוף.

הפרטים מכניסטית של הסינתזות מדווחות ונדונו בפרסומים הקודמים. 20,21 כאן נתמקד בנימוקים של התנאים סינטטיים. לפילמור של חלקיקים, הוא העדיף שחלקיקים בגודל אחיד משמשים. אנו עוקבים אחר נהלי ספרות להשיג חלקיקים אחידים Au, 23 nanorods Au, 24 וננו-חוטי טה. 25 באופן כללי, ניתן להשיג אחידות בגודל טובה יותר כאשר שלבי ההתגרענות וצמיחה מופרדים. 26 לאחר הפרץ הראשוני של התגרענות הומוגנית, כל הגרעינים לגדול באותו קצב לאותה תקופה, נותנים חלקיקי...

למרות ההתקדמות הגדולה בסינתזה של ננו-חלקיקים בשני העשורים האחרונים, ההרכבה המסודרת שלהם נותרה אתגר גדול. היכולות הסינתטיות שלנו בהרכבת אבני הבניין הבסיסיות הן בעלות חשיבות קריטית לחקירה וניצול ההשפעות הסינרגטיות והמאפיינים הקולקטיביים שלהן. לפיכך, פיתוח מסלולי תגובה חדשים וחקר המנגנונים הבסיסיים הם אבני הקפיצה לקראת סינתזה רציונלית של ננו-התקנים מורכבים. 
בין המגוון המבני העשיר של מכלולי ננו-חלקיקים אפשריים, שרשראות חד-ממדיות (1D) הראו יישומים שימושיים בננו-אלקטרוניקה, אופטו-אלקטרוניקה וביו-חיישנים. 1-4 בדרך כלל, הרכבה עצמית של ננו-חלקיקים למבנים דמויי שרשרת דורשת אינטראקציות דיפול מגנטיות או חשמליות, דחייה אלקטרוסטטית אנזוטרופית או תבניות חיצוניות. 5-11 להרכבה המושרה על ידי דיפול, יש צורך בננו-חלקיקים עם דיפולים קבועים, כגון ננו-חלקיקים מגנטיים וננו-חלקיקים מוליכים למחצה בסביבות מיוחדות. 12-15 עבור ננו-חלקיקים ללא דיפול קבוע, הוכח כי הדחייה האלקטרוסטטית החלשה יחסית בקצות שרשראות הננו-חלקיקים יכולה לקדם את ההתקשרות הסלקטיבית של ננו-חלקיקים עליהם ובכך לצמוח בשרשרת חד-ממדית. 16,17 מכיוון שהננו-חלקיקים יכולים להצטבר זה עם זה ועם האוליגומרים, הצבירה עוקבת לעתים קרובות אחר מצב הצמיחה הפנימי, מה שמוביל לאורך שרשרת קצר וחוסר שליטה על הסתעפות. לבסוף, ניתן לספוג ננו-חלקיקים על תבניות חד-ממדיות כדי ליצור שרשראות, אך בדרך כלל קשה מאוד להשיג עיגון מאובטח ולהימנע מפערים בין הננו-חלקיקים. 
בשיטות הקיימות הללו, הרכבה הטרוסקופית או "פילמור משותף" של ננו-חלקיקים היא קשה במיוחד. כמה עבודות חלוציות הדגימו "פילמור משותף" של שרשראות ננו-חלקיקים קצרות המנצלות דיפול מגנטי18 או דחייה אלקטרוסטטית. 19
לאחרונה דיווחנו על הומו וקו-פילמור של ננו-חלקיקים מצופים PSPAA לשרשראות. 20,21 מסלול סינתטי חדש זה כולל סינתזה קולואידית קלה ושימוש גנרי בסוגים שונים של ננו-חלקיקים. הוא מעניק שרשראות ארוכות במיוחד ללא הסתעפות ומאפשר שליטה מוכנה באורכן וברוחבן (שרשראות חד-קוויות, כפולות ומשולשות). והכי חשוב, ניתן לסנתז פולימרים אקראיים וקו-פולימרים של ננו-חלקיקים עם בקרה מבנית משופרת. בעבודה זו אנו מספקים פרוטוקולי וידאו עבור הסינתזות הקשורות, מתוך כוונה לתת הדגמה והצגה מפורטת.

<table><tbody><tr><td>זהב (III) כלוריד טריהידרט, מגיב ACS, &ge; 49.0% על בסיס Au</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>G4022</td><td>HAuCl4</td></tr><tr><td>נתרן ציטראט דיהידרט, 99%</td> <td>Alfa Aesar</td><td>A12274</td><td></td></tr><tr><td>נתרן בורוהידריד, &ge; 99%</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>71321, פלוקה</td><td></td></tr><tr><td>הקסדצילטרימתילאמוניום ברומיד, &ge; 98%</td> <td>Sigma-Aldrich</td><td>H5882</td><td>CTAB</td></tr><tr><td>כסף חנקתי, 99.9999% מתכות קורט על בסיס</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>204390</td><td></td></tr><tr><td>חומצה L-אסקורבית, BioXtra, &ge; 99.0%,</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>A5960</td><td></td>גבישי</tr><tr><td>טלוריום דו-חמצני, &ge; 99%&nbsp;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>243450</td><td></td></tr><tr><td>הידרזין מונוהידרט, 64-65%, דרגת ריאגנט, 98%</td> <td>סיגמא-אולדריץ</td>' <td>207942</td><td></td></tr><tr><td>פולי (סטירן-<>b-חומצה אקרילית) (PS154-PAA49)</td><td>מקור פולימרי</td><td>P4673A-SAA</td><td>PS16000-PAA3500</td></tr><tr><td>פולי (סטירן-b-חומצה אקרילית) (PS144-PAA 28)</td><td>מקור פולימרי</td><td>P4002-SAA</td><td>PS15000-PAA1600</td></tr><tr><td>2-נפתלנתיול, &ge; 99.0% (GC)</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>88910, פלוקה</td><td></td></tr><tr><td>נתרן דודציל סולפט, 99%</td> ננו-צינורות פחמן חד-דופן <td>Alfa Aesar</td><td>A11183</td><td></td></tr><tr><td>, 99%</td><td>ננו-אינטגריס</td><td>PC10344a</td><td></td>טהור במיוחד</tr><tr><td>נתרן הידרוקסיד</td><td>סינופארם</td><td></td> S1900136-1,2-דיפלמיטויל<td></td></tr><tr><td>-sn-גליצרו-3-פוספותיואתנול (מלח נתרן)</td><td>אוונטי ליפידים קוטביים</td><td>870160P</td><td>PSH</td></tr><<tr><td>em>N,N-dimethylformamide</td><td>Merck</td><td>SA4s640012</td><td></td></tr><tr><td>אתנול, חומצה</td> הידרוכלורית מוחלטת <td>Fischer</td><td>E/0650DF/17</td><td></td></tr>, <tr>באר <td>דבש</td><td>37%</td> <td>10189005</td><td>מדולל ל-1&nbsp; M לפני השימוש</td></tr></tbody></table>

באמצעות polystyrene-<em&gt; בלוק</em&gt; -poly (חומצה אקרילית) -coated מתכת חלקיקים כמו מונומרים להומו- ושיתוף פילמור

Using Polystyrene-block-poly(acrylic acid)-coated Metal Nanoparticles as Monomers for Their Homo- and Co-polymerization

אנו מציגים שיטה נטולת תבניות ל"פילמור" ננו-חלקיקים לשרשראות ארוכות ללא ענפים צדדיים. מגוון ננו-חלקיקים עטופים בקליפות פוליסטירן-בלוק-פולי (חומצה אקרילית) (PSPAA) ולאחר מכן משמשים כמונומרים להרכבתם העצמית. ידוע כי מיצלות PSPAA כדוריות בטיפול בחומצה מתאספות למיצלות גליליות. תוך ניצול נטייה זו, ננו-חלקיקי מעטפת הליבה מושרים להצטבר, להתלכד ואז להפוך לשרשראות ארוכות. כאשר משתמשים ביותר מסוג אחד של ננו-חלקיקים, ניתן להשיג "קופולימרים" אקראיים ובלוקים של ננו-חלקיקים. מדווחים על נהלים מפורטים לאנקפסולציה של PSPAA של ננו-חלקיקים, הומו וקו-פילמור של ננו-חלקיקי מעטפת הליבה, הפרדה וטיהור של שרשראות הננו-חלקיקים המתקבלות. מוצגות גם טרנספורמציות של שרשראות חד-קו לשרשראות כפולות ומשולשות. הסינרגיה בין מעטפת הפולימר לננו-חלקיקים המשובצים מובילה למצב פילמור יוצא דופן של צמיחת שרשרת, המעניקה שרשראות ננו-חלקיקים ארוכות הנבדלות מתוצרי תהליך הצבירה המסורתי של צמיחת צעדים.

מונומרים ננו-חלקיקים והרשתות מתאפיינים TEM. איור 1 מציג את תמונות TEM נציג של מונומרים PSPAA במארז, המאשר את המורפולוגיות וגדלים (איור 1). כחלק מונומרים יישארו בדרך כלל במדגם לאחר &quot;פילמור&quot;, המדגם בדרך כלל מטוהר ומרוכז לפני שמשמש לאפיון TEM. כתם הוצג במהלך תקופת ההכנה של דגימות TEM על ידי ערבוב פתרון המדגם עם 1% molybdate אמוניום, כדי להבהיר את קליפת הפולימר עם ניגודיות ברורה בתמונות TEM. תמונות TEM הנציג של &quot;הומו-הפולימרים&quot; ו- ...

אנו מדווחים על פרוטוקולים ל"פילמור" סוגים שונים של ננו-חלקיקי מתכת עטופים בפולימר לשרשראות ארוכות של "הומו-" ו"קו-פולימרים".

באמצעות Polystyrene-<em&gt; בלוק</em&gt; -poly (חומצה אקרילית) -coated מתכת חלקיקים כמו מונומרים להומו- ושיתוף פילמור

We present a template-free method for &#8220;polymerizing&#8221; nanoparticles into long chains without side branches. A variety of nanoparticles are ...

המטרה הכללית של פרוצדורה זו היא להרכיב סוגים שונים של ננו-חלקיקי מתכת encapsulated בפולימר לשרשראות ארוכות של הומו-קופולימרים. דבר זה מושג תחילה על ידי סינתזה של ננו-חלקיקי מתכת בגדלים ובמורפולוגיות שונות. השלב השני הוא מעטפת (encapsulation) של הננו-חלקיקים באמצעות פולימרים מסוג polystyrene block polyacrylic acid או P-S-P-A-A.בשלב הבא, הננו-חלקיקים העטופים בפולימר מורכבים לשרשראות על ידי דגירה בתנאים חומציים. לחלופין, ניתן להשיג הרכבה הטרוגנית על ידי הרכבת שרשראות של ננו-חלקיקים שונים. לבסוף, נעשה שימוש במיקרוסקופיה אלקטרונית חודרת (TEM) כדי לנטר את המורפולוגיה של הננו-חלקיקים, את מעטפת הננו-חלקיקים ואת השרשראות המורכבות.היתרון המרכזי של טכניקה זו על פני השיטה הקיימת, הדורשת בדרך כלל מומנטי קיבוע להרכבה ליניארית, הוא שהיא מאפשרת לא רק יצירת שרשראות ננו-חלקיקים הומוגניות, אלא גם הרכבה הטרוגנית של ננו-חלקיקים שונים. רעיון זה עלה כאשר הבחנו לראשונה במעבר של poly mice cell מצורה כדורית לצורה גלילית בעקבות טיפול בחומצה. התחילו את ההליך בסינתזה של ננו-חלקיקי מתכת, כולל ננו-חלקיקי זהב וננו-חוטי delirium, כפי שמתואר בפרוטוקול הטקסט.כדי לכמוס את ננו-חלקיקי הזהב ב-P-S-P-A-A, ראשית טהרו את תמיסת ננו-חלקיקי הזהב על ידי הוספת שלושה מיליליטר של תמיסת ננו-חלקיקי הזהב כפי שסונתזו לשתי מבחנות מיקרו-צנטריפוגה. סובבו את התמיסה בצנטריפוגה במהירות של 16,000 ×g למשך 15 דקות, והסירו את הנוזל העליון (supernatant). דללו את התמיסה המרוכזת עם 160 µL של מים דאיוניים.בשלב הבא, הכין את תמיסת הסטוק של P-S-P-A-A על ידי המסת שמונה מיליגרם של P-S-P-A-A ב-1 mL של DIMETHYLFORMAMIDE או DMF. לאחר מכן, הכין את תמיסת ה-P-S-P-A-A על ידי ערבוב של 740 µL של DMF עם 80 µL מתמיסת הסטוק. בתוך מבחנה מזכוכית, הוסף את ננו-חלקיקי הזהב ל-820 µL של תמיסת ה-P-S-P-A-A.לתערובת הסופית נפח של 1 mL עם יחס של 4.5 ל-1 של DMF למים. לאחר מכן, הוסף 40 µL של PSH בריכוז 2 mg/mL ואתנול כדי להפוך את פני השטח של הננו-חלקיקים להידרופוביים. דגור את התערובת בטמפרטורה של 110 °C למשך שעתיים כדי לאפשר הרכבה עצמית של הפולימר, לפני קירור איטי של התמיסה לטמפרטורת החדר בתוך אמבט השמן כדי לכ lול ננו-צינורות פחמן עם P-S-P-A-A. בתערובת הראשונה, ערבב 730 µL של DMF עם 80 µL של תמיסת המלאי של P-S-P-A-A.בשלב הבא, שקלו כ-0.2 מיליגרם של ננו-צינורות פחמן בעלי דופן אחת כדי לקבל 0.05 מיליגרם של ננו-צינורות פחמן. העריכו נפח של כרבע מהדגימה שנמדדה. לאחר מכן, פזרו זאת לתוך תמיסת ה-P-S-P-A-A ובצעו סוניקציה לתערובת באמבט מי קרח עד לקבלת תמיסה כהה ושקופה.בשלב הבא, לאחר הוספה של 180 microliters של מים דה-יוניים בטיפות לתמיסה, נפח התערובת הסופית הוא 990 microliters עם יחס של DMF למים של 4.5 ל-1; יש לבצע סוניקציה לתמיסה בטמפרטורה של כ-50 degrees Celsius למשך שעתיים, לפני קירור איטי של התמיסה לטמפרטורת החדר. להכנת מיצלות כדוריות של P-S-P-A-A, יש להוסיף 80 microliters של תמיסת המלאי של P-S-P-A-A ל-740 microliters של DMF. לאחר מכן יש להוסיף 180 microliters של מים, כך שהתמיסה תגיע ליחס של DMF למים של 4.5 ל-1.דגרו את תמיסת הפולימר ב-110 °C למשך שעתיים לפני קירור איטי לטמפרטורת החדר. כדי לבצע הומו-פולימריזציה, סנתזו שרשראות קו בודדות מחלקיקי הזהב ב-P-S-P-A-A באמצעות טיהור של ננו-חלקיקים.דללו 800 µL של ננו-חלקיקי הזהב כפי שסונטזו ב-P-S-P-A-A עם 11.2 mL של מים. חלקו את התמיסה למבחנות מיקרו-צנטריפוגה נפרדות וסובבו אותן ב-16,000 ×g למשך 30 דקות, הסירו והשליכו את הנוזל העליון (supernatant) והוסיפו 1.5 mL של נתרן הידרוקסיד לכל מבחנה. לאחר מכן, סובבו את המבחנות שוב ב-16,000 ×g למשך 30 דקות כדי להסיר את הנוזל העליון.בשלב הבא, פזר את ננו-חלקיקי הזהב המעטפים ב-P-S-P-A-A המשולבים והמרוכזים במיליליטר אחד של תמיסת DMF ומים ביחס של שישה לאחד בתוך מבחנה מזכוכית. לאחר מכן, הוסף חמישה מיקרוליטרים של חומצה כלורידית בריכוז 1M, או HCl, דגור את התערובת בטמפרטורה של 60 °C למשך שעתיים כדי לאפשר אגרגציה, התמזגות וטרנספורמציה מורפולוגית של ננו-חלקיקי הליבה-מעטפת. בנקודה זו, תמיסת שרשראות הננו-חלקיקים של ENE מכילה מוצר של שרשראות ננו-חלקיקים, שרשראות קצרות וצבירים.אגלומרטים גדולים הופכים לננו-חלקיקים. ב-PSPA mono, רוקנו את התאים שלי מ-DMF, והוסיפו עודף חומצה. כדי לטהר את שרשראות הננו-חלקיקים.ראשית, הסר את ה-P-S-P-A-A הריק, את התאים d, m, F ואת החומצה על ידי דילול של 800 microliters מהתמיסה כפי שהסונתלזה ב-11.2 milliliters של נתרן הידרוקסיד. לאחר מכן, חלק את התמיסה למבחנות מיקרו-צנטריפוגה בודדות וסבב אותן בצנטריפוגה במהירות של 16,000 times G למשך 30 דקות; הוסף 1.5 milliliters של נתרן הידרוקסיד כדי לדלל את התמיסות המרוכזות לפני סבב צנטריפוגה נוסף של המבחנות. כפי שנעשה קודם לכן, חזור על שלב זה פעם נוספת.התמיסה שהתקבלה מכילה את המוצר, שרשראות ננו-חלקיקים, שרשראות קצרות וצבירים, וכן ננו-חלקיקי זהב ו-PSPA. כדי להפריד את המonomers באמצעות סנטריפוגה דיפרנציאלית לצורך העשרת שרשראות ננו-חלקיקי הזהב, סנטריפוגו את המבחנה ב-300 $\times$g למשך 25 דקות כדי לבודד ולהסיר את הגושים הגדולים יותר. אספו את supernatant לפני סנטריפוגה במהירות של 2000 $\times$g למשך 30 דקות.כעת הסירו את הנוזל העליון המכיל בעיקר מונומרים, שרשראות קצרות וצבירים. אספו את התמיסה התחתית, דללו אותה ב-1.5 milliliters של sodium hydroxide וסבבו בצנטריפוגה במהירות של 2000 ×g למשך 20 דקות כדי להסיר מונומרים עודפים. חזרו על התהליך פעם נוספת כדי לבצע פולימריזציה של בלוקים (block co polymerization) של delirium nanowires עם ננו-חלקיקי זהב.ראשית, טהרו את ננו-חלקיקי הזהב בגודל 16 nanometer ב-P-S-P-A-A ואת ננו-חוטי ה-TELLIRIUM ב-P-S-P-A-A כפי שבוצע בעבר. לאחר מכן, פזרו את ננו-חוטי ה-TELLIRIUM המרוכזים ב-P-S-P-A-A בתוך 1 mL של תערובת מים ביחס של 6 ל-1D MF. הוסיפו 2 µL של חומצה כלורית בריכוז 1 M, או HCL, והדגירו את התערובת בטמפרטורה של 60 °C למשך 20 דקות.לאחר מכן, הוסיפו לננו-חלקיקי זהב ריכוזיים בגודל 16 nanometer ו-P-S-P-A-A עוד שלושה מיקרוליטרים של HCL בריכוז one molar. דגרו את התערובת בטמפרטורה של 60 degrees Celsius למשך שעתיים לפני קירור התמיסה לטמפרטורת החדר. מוצגות כאן תמונות TEM של ננו-חלקיקי זהב בגודל 16 nanometer ומונומרים של P-S-P-A-A, כמו גם ננו-חלקיקי זהב בגודל 32 nanometer ומונומרים של P-S-P-A-A; מוצגים גם מונומרים של ננו-צינוריות פחמן ב-P-S-P-A-A ומונומרים של P-S-P-A-A, המיסלים, ותמונות TEM של ההומו-פולימרים של ננו-חלקיקי זהב.מוצגות שרשראות בקו יחיד של ננו-חלקיקי זהב בגודל 16 ננומטר ב-P-S-P-A-A, וכן שרשראות בקו יחיד של ננו-חלקיקי זהב בגודל 32 ננומטר ב-P-S-P-A-A; תמונות TEM אלו מציגות קו-פולימרים של ננו-חלקיקים, המוצגים כאן כשרשראות אקראיות של ננו-חלקיקי זהב בגודל 16 ננומטר ב-P-S-P-A-A וננו-חלקיקי זהב בגודל 32 ננומטר. ב-P-S-P-A-A מוצגות גם שרשראות בלוק של ננו-חוטי Tellurium ב-P-S-P-A-A וננו-חלקיקי זהב בגודל 16 ננומטר ב-P-S-P-A-A. בעת ביצוע פרוצדורה זו, חשוב לזכור להשתמש בנפח מדויק, שכן התנהגות הפולימר רגישה מאוד לשילוב של pH וממס.

using-polystyrene-block-poly-acrylic-acid-coated-metal-nanoparticles

Research

JoVE Journal

Chemistry

כימיה

תיאור של ההיווצרות של הפולימר microarray באמצעות טכניקת photopolymerization על שבב. אפיון משטח התפוקה הגבוהה באמצעות מיקרוסקופ כוח אטומי, מדידות זווית מגע מים, ספקטרוסקופיה Photoelectron רנטגן ושעה של ספקטרומטריית טיסה משנית יון המוני וassay מצורף תא גם תאר.

Microarrays פולימר לגילוי תפוקה גבוהה של Biomaterials

מוצגת המתודולוגיה לביצוע ניסויי מיקרוסקופיה של כוח חיכוך למברשות מגע: שתי מברשות פולימריות המורכבות מ-(א) מצעים ו-(ב) בדיקות קולואידיות מחליקות כדי להראות כי על ידי שימוש בשתי מערכות מברשות בלתי ניתנות לערבוב, החיכוך במגעי הזזה מצטמצם בהשוואה למערכות מברשות הניתנות לערבוב.

מדידות הכנה וחיכוך מיקרוסקופית כוח של immiscible, המתנגדות למברשות פולימר

מתוארת שיטה לפילמור רדיקלי של העברת אטומים של מונומרים ויניל פונקציונליים המשתמשים בפרילן כפוטו-קטליזטור אור נראה.

העברת Atom פילמור רדיקלי של פונקציונליות ויניל מונומרים שימוש Perylene בתור Photocatalyst אור גלוי

פרוטוקול מוצג לסינתזה והכנה של ננו-חלקיקים המורכבים מפולימרים אלקטרואקטיביים.

מאפייני electroactive פולימר החלקיקים מציגים photothermal

השלבים העיקריים של החיים פילמור anionic של אתר פניל glycidyl (PheGE) על גליקול methoxy-פוליאתילן (-PPheGE ב mPEG-) מתוארים. מיצלות קופולימר לחסום שתעוררנה (BCMs) היו עמוסות דוקסורוביצין 14% (% wt) ו לשחרור מושהה של תרופה מעל 4 ימים בתנאים רלוונטיים מבחינה פיזיולוגית הושגו.

Anionic פילמור של קופולימר amphiphilic עבור הכנת Micelles קופולימר בלוק מיוצב על ידי אינטראקציות הנחת π-π

פרוטוקולים מתוארים להרכבת מתכלה thermoresponsive hydrogels מבוסס על hydrazone cross-linking של oligomers פולימריים על הסולם בתפזורת, microscale, ו ננו, והשני עבור הכנת ג'ל חלקיקים והן nanofibers.

בדיית Thermoresponsive Hydrogels מתכלה-פיסיקליות מרובים באמצעות שחול תגובתי, מיקרופלואידיקה, הרכבה עצמית, Electrospinning

פרוטוקול עבור הזיוף של חלקיקי הפולימר חלול, מהמיקרו קפסולות מאת הפילמור רדיקלית באמצעות אמולסיות המורכב styrene, perfluoro -n-אוקטן, ו מרחביות מימית (סודיום dodecylsulfate) פתרון מוצג.

הכנה של חלקיקים פוליסטירן חלול מהמיקרו קפסולות מאת פלמור הרדיקלית של ג'אנוס טיפות של פחמימנים, שמנים Fluorocarbon

עבודה זו מציגה את ההכנה של מתיונין פונקציונליות ביויונטית בלוק תואם (mBG) באמצעות הפיך תוספת-פיצול שרשרת העברת (רפסודה) שיטה. ה-DNA הפלסטיות משלימה את היכולת של mBG שהושג ואת היעילות שלהם הגלגול נחקרו גם. שיטת הרפסודה מועילה מאוד עבור מונמרים פולימרים המכילים קבוצות פונקציונליות מיוחדות.

מתיונין מתפקד ביולוגית ביויוננים בלוק תואם למשלוח דנ א ממוקד

הרכבה עצמית מונחית התגבשות (CDSA) מציגה את היכולת הייחודית לייצור מבנים ננו-רובוטים של הפצות באורך צר. הטבעת האורגניטיבית פותחת את הε-הקרניים והרחבות השרשרת העוקבות של מתיל מתיונין ו- n, מומחש n-dimethyl תיל אקרילאמיד. פרוטוקול CDSA חי אשר מייצרת גלילים של עד 500 ננומטר באורך מחולקת לרוחב.

סינתזה של חלקיקים מונוטהתפזר גלילי באמצעות התגבשות עצמית מונחה-הרכבה של סופולימרים מתכלים לחסום

נקבע מבנה תמיסת ה-NMR של פפטיד מודל מטאלוצ'פרון עם Cu (I), ומתואר פרוטוקול מפורט מהכנת דגימה ואיסוף נתונים חד-ממדיים ודו-ממדיים למבנה תלת מימדי.

קביעת מבנה וקואורדינציה של קומפלקסים של פפטיד-מתכת באמצעות תמ"ג 1D ו-2D 1H

חקור שיטות ליצירת שרשראות הומו- וקופולימרים מננו-חלקיקי מתכת מצופים בפולימר P-S-P-A-A. הטכניקה כוללת סינתזה, כימוי בתנאי חומציות וניתוח במיקרוסקופ אלקטרונים.

באמצעות Polystyrene-

גלה סרטונים נוספים