Un metodo 'Plug and Play' per creare Nanoassemblies acqua dispersibile contenenti un polimero Amphiphilic, coloranti organici e Upconverting nanoparticelle

L'obiettivo generale di questo protocollo è dimostrare come vengono sintetizzate le nanoparticelle di upconverting e come possono essere incapsulate con molecole di colorante organico per preparare nanoassemblaggi disperdibili in acqua. Questo metodo può rispondere a domande nei campi della nanotecnologia e della fotochimica, come ad esempio come trasferire nanoparticelle da solventi organici ad ambienti acquosi e come mantenere la loro fotoreattività in acqua. Il vantaggio principale del nostro esclusivo metodo di log and play è la sua semplicità e versatilità.

La procedura di incapsulamento può essere applicata a una serie di nanoparticelle e combinazioni di dispositivi organici. La combinazione di nanoparticelle di upconverting e molecole fotoattive consentirà l'accesso a una gamma più ampia di farmaci che richiedono l'attivazione della luce UV. Inoltre, questo metodo può fornire informazioni sul trasferimento di energia tra nanoparticelle luminescenti e molecole di coloranti organici.

In generale, l'incapsulamento delle nanoparticelle richiede estrema cura, soprattutto per quanto riguarda la fase di trasferimento di fase. Ad esempio, gli errori nella sequenza di addizione o nei rapporti dei reagenti potrebbero facilmente portare all'aggregazione delle particelle. La dimostrazione visiva di questo metodo è fondamentale perché ci sono diversi passaggi impegnativi che coinvolgono la tecnica di incapsulamento.

Pertanto, richiede tempistiche, quantità di materiali e temperature precise. Per prima cosa posizionare un mantello riscaldante da 250 millilitri su una normale piastra di agitazione e collegare il mantello a una termocoppia. Posizionare un pallone a fondo tondo da 250 millilitri dotato di ancoretta magnetica sul mantello riscaldante.

Con un corretto clamping, collegare un adattatore dell'aria al collo sinistro del pallone a fondo tondo e collegare questo adattatore dell'aria a una linea di schleck con tubo di plastica. Successivamente, collegare un adattatore di vetro al collo destro del pallone a fondo tondo e fissare un adattatore per termometro sull'adattatore di vetro. Inserire una sonda di temperatura nel pallone attraverso l'adattatore del termometro e collegarla alla termocoppia.

Fissare una testa di distillazione al centro del collo del pallone a fondo rotondo e posizionare un tappo sopra la testa di distillazione. Collegare la testa a un condensatore, seguita da un adattatore per distillazione sottovuoto e da un pallone a fondo tondo da 50 millilitri. Quindi collegare l'adattatore per distillazione sottovuoto a un gorgogliatore attraverso un tubo di plastica.

Al prossimo posto, un punto 17 grammi di acetato di atrio 0,439 grammi di acetato di itum e 0,0727 grammi di acetato di erbio nel pallone rotondo da 250 millilitri, aggiungere 30 millilitri di acido oleico e 75 millilitri di esseno al pallone. Utilizzando un cilindro graduato, collegare il pallone alla linea di scarico del doppio collettore e ruotare la valvola corrispondente per mantenere il pallone collegato alla linea dell'azoto. Accendi la termocoppia e imposta la temperatura a 80 gradi Celsius.

Riscaldamento graduale del sistema a questa temperatura impostando la termocoppia sull'impostazione da 50 a 500 millilitri. Dopo che tutti i materiali di partenza si sono sciolti, rimuovere il mantello riscaldante e lasciare raffreddare la reazione a 30 gradi Celsius. Quando la temperatura raggiunge i 30 gradi Celsius, rimuovere la testa di distillazione, spostare l'adattatore dell'aria dal collo sinistro al collo centrale e chiudere il collo sinistro con un tappo.

Quindi introdurre lentamente il vuoto nel pallone di reazione ruotando la valvola sulla linea di alimentazione dalla linea di azoto alla linea del vuoto. Quando la soluzione smette di gorgogliare, aumentare la temperatura a 115 gradi Celsius a una velocità di cinque gradi Celsius al minuto. Dopo 15 minuti a 115 gradi Celsius, rimuovere il mantello riscaldante e raffreddare la reazione a 50 gradi Celsius.

Successivamente, rimetti rapidamente la configurazione alla forma originale riattaccando la testa di distillazione al collo centrale e l'adattatore dell'aria al manico sinistro. Durante il processo di raffreddamento, aggiungere il punto 74 grammi di idrossido di sodio, 0,5 grammi di fluoruro di ammonio in una bottiglia di plastica con tappo e sciogliere i reagenti in 50 millilitri di metanolo mediante sonicazione dopo la sonicazione. Versare la soluzione nel pallone a fondo tondo da 250 millilitri e sciacquare le pareti del pallone con cinque millilitri di metanolo.

Dopo aver lasciato agitare la soluzione a 50 gradi per 30 minuti, aumentare la temperatura a 75 gradi Celsius per distillare il metanolo durante la distillazione, svuotare il pallone di raccolta quando necessario. Al termine della distillazione, riscaldare la reazione a 300 gradi Celsius sotto protezione da azoto il più velocemente possibile. Una volta che la temperatura raggiunge i 300 gradi Celsius, mantieni questa temperatura per un'ora.

Se necessario, coprire l'impianto con un foglio di alluminio per mantenere la temperatura. Quindi rimuovere la fonte di calore, lasciando raffreddare la reazione a temperatura ambiente. Dopo il raffreddamento a temperatura ambiente, dividere uniformemente la soluzione in tre provette da centrifugazione di plastica da 50 millilitri e riempire ciascuna provetta fino alla scala da 50 millilitri utilizzando una centrifuga di etanolo anidro, tutte le provette a 3, 400 volte G per 15 minuti.

Dopo aver scartato il sopranatante, disperdere nuovamente la nanoparticella di conversione o i pellet di UCNP in 7,5 millilitri di esani e riempire ogni provetta con etanolo fino alla scala di 50 millilitri. Dopo la centrifugazione a 3, 400 volte G per 15 minuti, scartare la snat e disperdere nuovamente l'U cnps solido in 30 millilitri di cloroformio nella provetta. Quindi trasferire la soluzione in un flaconcino di vetro per un ulteriore utilizzo.

A questo punto, 25 milligrammi di polistirolo, Ultima e idruro o PSMA in tre millilitri di cloroformio. In una fiala di scintillazione dotata di un'ancoretta magnetica, aggiungere quindi 250 microlitri della soluzione madre di cloroformio UCNP alla fiala. Mescolare la soluzione a temperatura ambiente per due ore.

Quindi, sciogliere 160 milligrammi di polieterammina 2070. In un millilitro di cloroformio, aggiungere la soluzione al flaconcino di scintillazione in una porzione utilizzando una pipetta. Dopo aver agitato la soluzione per una notte a temperatura ambiente, erogare la quantità appropriata di molecole di colorante organico nella fiala di scintillazione in una porzione.

Quindi mescolare la soluzione risultante per un'ora. Successivamente, rimuovere il cloroformio a pressione ridotta utilizzando un evaporatore rotante. Al termine, aggiungere tre millilitri di una soluzione acquosa di idrossido di sodio 0,001 molare alla fiala di scintillazione e sonicare la fiala fino a formare una sospensione lattiginosa.

Dopo aver riposizionato il flaconcino sull'evaporatore rotante, rimuovere con cautela il cloroformio rimanente fino a quando la sospensione non si trasforma in una soluzione limpida. Successivamente, trasferire la soluzione dalla fiala di scintillazione a due provette da centrifugazione coniche da 1,5 millilitri, centrifugare le soluzioni a 20, 600 volte G per 25 minuti. Dopo aver scartato il surnatante, aggiungere 1,5 millilitri di acqua deionizzata a ciascuna provetta e sonicare le provette per disperdere nuovamente i pellet nell'acqua dopo la centrifugazione nelle stesse condizioni di prima.

Scartare il surnatante e aggiungere 1,5 millilitri di acqua deionizzata a ciascun tubo. Una volta che i pellet sono stati ridispersi nell'acqua mediante filtro di sunazione, ogni dispersione acquosa di nanoparticelle viene campione attraverso un filtro a siringa da 0,2 micron per ottenere i campioni finali per ulteriori test. Dopo l'irradiazione con un laser nel vicino infrarosso a 980 nanometri, viene prodotta un'emissione verde dal campione TPP UCNP, che viene assegnato all'emissione dall'atrio di sodio drogato con Erbio.

Nanoparticelle di fluoruro in seguito all'irradiazione del campione misto D-A-E-U-N-C-P con luce UV, l'isomero aperto dell'anello incolore viene convertito nell'anello colorato. L'isomero chiuso e l'esposizione alla luce visibile innescano il processo inverso. Come è tipico per la diara Atena, nessuno degli isomeri aperti nell'anello assorbe nella regione visibile dello spettro elettromagnetico.

L'irradiazione degli isomeri aperti ad anello con luce a 365 nanometri produce le loro controparti chiuse ad anello. La fotocromia selettiva è stata osservata perché i due cromofori e incapsulati all'interno del guscio polimerico di D-A-E-U-C-N-P hanno bande di assorbimento ben separate, il che supporta la conclusione che il guscio polimerico anfifilico aiuta a mantenere l'efficienza delle fotoreazioni in acqua. Poiché le bande di emissione delle CMP U si sovrappongono alle bande di assorbimento degli isomeri chiusi dell'anello, l'estinzione dell'emissione delle CMP U si ottiene attraverso un processo di trasferimento di energia.

Quando il campione viene irradiato con luce visibile di lunghezza d'onda superiore a 650 nanometri, solo l'anello si chiude, gli isomeri tornano nell'anello, l'isomero aperto e l'emissione rossa viene rigenerata. Mentre l'emissione verde è ancora in una certa misura estinta, una volta padroneggiata, questa tecnica può essere eseguita in 48 ore se eseguita correttamente. Durante il tentativo di questa procedura, è importante ricordarsi di pulire accuratamente tutta la vetreria per garantire il successo della sintesi delle nanoparticelle dopo il suo sviluppo.

Questa tecnica ha aperto la strada ai ricercatori nel campo del bioimaging. Ha permesso loro di creare ed esplorare come le nanoparticelle di conversione con fluorescenza sintonizzabile possono essere utilizzate per migliorare la qualità dell'immagine. Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di come sintetizzare queste nanoparticelle di conversione e creare nano assemblaggi contenenti tali particelle e molecole di coloranti organici.

Non dimenticare che lavorare con lantanidi, solventi organici, spazi acquosi e temperature elevate può essere estremamente pericoloso. Durante l'esecuzione di questa procedura è necessario prendere sempre precauzioni, come indossare dispositivi di protezione individuale.