סינתזה של חלקיקי חלקיקים מגנטיים, הקוניוגציה שלהם עם הסידרפפור פראאוקמין והערכתה לאיתור חיידקים

חלקיקים מגנטיים הם כלים אידיאליים למדע אנליטי ורפואה ננו בשל תכונות מגנטיות חזקות שלהם פונקציונליזציה קלה של פני השטח שלהם. אנו מדווחים כאן את המופע הראשון של מצויד בין חלקיקים מגנטיים סיליקה פונקציונלי אמינו ו feroxamine siderophore יחד עם הערכה ללכידת חומר פוטוגני. Siderophores הם מולקולות קטנות ואורגניות אשר ממלאים תפקיד מפתח במנגנון החלקת הברזל, והם מוכרים על ידי קולטני קרום חוץ ספציפיים של חיידקים.

וידאו זה מציג, צעד אחר צעד, פרוטוקול יעיל להכנת חלקיקי ברזל מגנטי. לאחר מכן, הם היו מצופים בסיליקה כדי להגן על הפיזור ולהגן על הגרעין המגנטי. משטח הכור וכתוצאה מכך היה פונקציונלי עם קבוצות אמין.

סינתזה של חלקיקים מגנטיים יחד עם פרוקסאמין. הוסף 0.5 גרם של Fe (acac)3 בבקבוקון זכוכית 20 מ"ל. לאחר מכן, מערבבים עם 10 מ"ל של אלכוהול בנזיל.

Sonicate תערובת זו במשך 2 דקות. לאחר מכן, מעבירים לבלוק חימום וחום ב 180 מעלות צל"ש במשך 72 שעות. שוטפים את הננו-חלקיקים עם 96% אתנול.

וצנטריפוגה במשך 30 דקות. הפרד את הננו-חלקיקים מהעל-טבעי באמצעות משיכה מגנטית, באמצעות מגנט ניאודימיום. השלך את הממס שיורית.

השלך את העל-טבעי, לסירוגין עם sonication, עד הממס נראה ברור. הכן השעיה של 2 גרם של MNP ב 80 מיליליטר של isopropanol, להוסיף 4 מיליליטר של 21% אמוניה, 7.5 מיליליטר של מים מזוקקים, ו 0.56 מיליליטר של TEOS. מחממים את התערובת ב 40 מעלות צלסיאדה במשך 2 שעות, עם ערבוב מתמשך.

לאחר מכן, sonicate במשך שעה אחת. להפריד את MNP עם מגנט, להשליך את supernatant, לפזר אותו 30 מיליליטר של isopropanol, להוסיף אמוניה, מים מזוקקים, ו- TEOS, באותו סדר כפי שתואר קודם לכן. מחממים את התערובת ב 40 מעלות צלסיאדה במשך שעתיים עם ערבוב מתמשך.

לאחר מכן, sonicate במשך שעה אחת. הסר ולשטוף בנוחות את בר ערבוב מגנטי, כדי לשחזר את כל החומר. השליכו את העל-טבעי ושטוף את הננו-חלקיקים עם 96%אתנול שלוש פעמים, לסירוגין עם sonication.

יבש את הננו-חלקיקים תחת ואקום בטמפרטורת החדר במשך 12 שעות. לשטוף 500 מיליגרם של MNP@SIO2 מהשלב הקודם עם דימתילפורממיד. Sonicate אותם ולהשליך.

להשעות מחדש את החלקיקים בבקבוקון עגול למטה, מערבבים עם פס מגנטי ומוסיפים 9 מיליליטר של APTES. מערבבים את התערובת ב 60 מעלות צלסיאדה במשך 12 שעות. השליכו את העל-טבעי ושטוף את הננו-חלקיקים עם 96%אתנול שלוש פעמים, לסירוגין עם sonication.

ממיסים 100 מ"ג של דפרוקסאמין, מלח mesylate ו 53.0 מיליגרם של ברזל אצטילקט ב 5 מיליליטר של מים מזוקקים. מערבבים את התערובת לילה בטמפרטורת החדר. לשטוף את המוצר וכתוצאה מכך שלוש פעמים עם 20 מיליליטר של אתיל אצטט במשפך הפרדה.

הסר את הממס האורגני תחת ואקום. לייבש את השלב הממיקי כדי להרשות לעצמם פרוקסמין ומוצק אדום. הוסף 350 מיליגרם של anhydride סוציניק לפתרון של 100 מ"ג של פרוקסאמין ב 5 מיליליטר של פירידין בבקבוק 50 מיליליטר עגול למטה.

מערבבים את התערובת וכתוצאה מכך, בטמפרטורת החדר, במשך 16 שעות. הסר את עודף הפירידין תחת לחץ מופחת. ממיסים את התגובה ב-3 מיליליטר של מתנול.

מעבירים את הפתרון המתנולי לעמודת LH-20 ומעבירים ב-0.5 מ"ל לדקה. לאסוף את השבר האדום ולהסיר את מתנול תחת ואקום. לשטוף 30 מ"ג של חלקיקים פונקציונליים אמין יבש פעמיים עם DMF ו sonicate חלקיקים בבקבוק ארלנפייר 100 מיליליטר במשך 30 דקות.

הכן פתרון של 200 מיליגרם N-succinylferoxamine, 173 מיליגרם בנזוטריאזול 1-yl-אוקסיוקסי-טריס-פוספוניום hexafluorophosphate BOP, 46 מ"ג 1-הידרוקסיבזוטריאזול הובאט ו-128.8 מיליגרם N, N-diisopropylethylamine DIPEA, ב-10 מ"ל של DMF, בבקבוקון עגול-תחתון של 50 מיליליטר. להשעות את MNP@SiO2@NH2 בעבר ב 3 מיליליטר של DMF, תחת sonication בתנאים יבשים ללא חמצן. השתמש באווירת ארגון.

מוסיפים, dropwise, לערבב A לערבב B.Shake את התערובת הסופית, באמצעות שייקר מסלולית, בטמפרטורת החדר לילה. הפרד את ההצדעה שנוצרה מההשעיה באמצעות מגנט. בדיקות בקטריאלי עם זני Y.enterocolitica לכמת את הבידוד וללכוד של חיידקים פתוגניים עם חלקיקים.

הכן השעיה של כל חלקיקי הביניים ואת ההטיה הסופית ב PBS ב 1 מ"ג / מ"ל בצינורות סטריליים. הכן תרבות של Y.entorocolitica ב 5 מ"ל של לוריא ברתאני, LB, מרק לילה. הכן 5 מ"ל של מרק סויה טריפקאז חסר ברזל, TSB, על ידי תוספת של 50 microliters של 10 mM 2, 2-bipyridyl פתרון.

לחסן את 5 מיליליטר של מרק ברזל לקוי TSB עם 50 microliters של תרבות הלילה של Y.enterocolitica. דגירה ב 37 מעלות צלסיאדה עם תסיסה עד OD600 של 0.5 כדי 0.8 הוא הגיע. קח 100 microliters של תרבות הלילה לדלל אותו בצינור המכיל 900 microliters של PBS כדי להשיג את הראשון 1/10 דילול.

לאחר מכן, להכין דילול 1/100 מן הדילול הראשון באמצעות אותו הליך כדי לקבל ריכוז של תאים חיידקיים ב 10 לעוצמה של 6 יחידות להרכיב מושבה למיליליטר בערך. הוסף 100 microliters של השעיית חלקיקים ו 1 מ"ג / מ"ל ל 1 מיליליטר של 1/100 דילול חיידקים. להפריד את אגרגטים חיידקי MNP, באמצעות מגנט, להשליך, בזהירות, על טבעי.

לשטוף את חלקיקים מופרדים פעמיים עם 1 מילימטר PBS באמצעות מערבולת. הכן ארבעה דילולים רצופים של 1/10 מההשעיה הקודמת, עד 10 לכוח של מינוס 4 דילול. צלחת 10 מיקרוליטרים של כל דילול על צלחות אגר TS.

לצלם את הצלחת עם דיגיטליזר ג'ל במצב לבן אפי. לעבד את התמונה, באמצעות התוכנה הנוחה, כדי להגביר את הנקודה כדי לספור את מספר המושבות בודדות. כדי לאשר את היווצרות הקשר הקובאלי בין הננו-חלקיקים לבין הצד, אנו מעסיקים ספקטרוסקופיית FT-IR Raman לניטור הסינתזה, תוך התבוננות כיצד להקות חדשות מופיעות בהסכמה עם קבוצות פונקציונליות חדשות בכל שלב.

מיקרוסקופיה TEM ו- SEM שימשו לבחין במורפולוגיה ובגודל החלקיק. ניתוח תרמוגרבימטרי למדידת הירידה במשקל עקב תוספת של חומר אורגני. ו-XPS מאפשרים לנו לנתח את מצבי החמצון השונים של האטומים על פני השטח ולאשר היווצרות קשרים קוולנטיים.

לבסוף, השתמשנו בכל הביניים על ההצדעה הסופית כדי לבדוק את יכולתו ללכוד חיידקים, על מנת לבסס את תכונותיהם כמו biosensor. פרוטוקול זה תוכנן לנצל את תאימות הביולוגית הגבוהה של חלקיקי מגנטיט. הציפוי בסיליקה משפר את הפיזור ומגן על הגרעין המגנטי מפני השפלה בתקשורת המים.

וגם לתת משטח תגובתי לתפקד עם קבוצות אמין אשר נחוצים כדי לקשור באופן קווולנטי siderophore חומצה שונה על ידי כימיה קרבודימיד. במקרה זה, N-succynilferoxamine. יכולת לכידת החיידקים ההצטיידות נבדקה וכתוצאה מכך, מספר נמוך של מושבות נמצא, ללא הבדל משמעותי עם ביניים בשל אינטראקציות ספציפיות על השפעות מגושמות שהוצגו ההשעיה חיידקי PBS.