5 febbraio 2016
Descriviamo un metodo semplice per la produzione altamente stabili gruppi oligomerici di nanoparticelle di oro attraverso la riduzione di acido cloroaurico (HAuCl4) con tiocianato di sodio (NaSCN). I oligoclusters hanno una distribuzione granulometrica ristretta e possono essere prodotti con una vasta gamma di dimensioni e cappotti superficie.
L'obiettivo generale di questa procedura è quello di produrre cluster oligomerici di nanoparticelle d'oro, che sono: altamente stabili, facilmente derivatizzabili e con diametri ben controllati attraverso la riduzione dell'acido cloroaurico con tiocianato di sodio. Le particelle che abbiamo esaminato oggi sono particelle interessanti perché le loro dimensioni sono così ben controllate e, di conseguenza, possono essere utilizzate per esaminare la permeabilità delle membrane a particelle di diverse dimensioni. Poiché sono molto stabili in soluzioni biologiche, questa è una proprietà molto potente della particella.
Il vantaggio principale di questo metodo è che consente una sintesi ben controllata di oligocluster d'oro di alta qualità in condizioni di banco ed è facilmente eseguibile con attrezzature di laboratorio standard e un numero limitato di reagenti. Dopo aver preparato tutte le soluzioni necessarie come indicato nel protocollo di testo, iniziare la sintesi a tempo di ritardo degli oligocluster d'oro aggiungendo 7 millilitri della soluzione di borace a una bottiglia di vetro pulita da 125 millilitri contenente 59,5 millilitri di acqua sotto agitazione. Successivamente, aggiungere 2,8 millilitri della soluzione di cloruro d'oro alla bottiglia, che inizia il tempo di ritardo che determina la dimensione degli oligocluster.
Aggiungere 700 microlitri della soluzione di tiocianato di sodio al flacone al termine del periodo di ritardo. Continuare a mescolare per una notte per completare la sintesi degli oligocluster. Durante il tentativo di questa procedura, è importante aggiungere rapidamente una soluzione di cloruro d'oro e tiocianato di sodio a tutti i reagenti in volumi maggiori di questa soluzione, utilizzando dosatori a bocca larga.
Per una crescita aggiuntiva, combinare 10 millilitri di oligocluster d'oro con 60 millilitri della soluzione di cloruro d'oro idrossilato. Quindi, aggiungere 900 microlitri della soluzione di tiocianato di sodio mescolando energicamente. Lasciare mescolare il composto per una notte, fino al completamento della reazione.
Prima della derivatizzazione, aggiungere 70 millilitri di oligocluster grezzi a un filtro centrifugo cut-off da 30 kilodalton e centrifugare per 15 minuti a 3.000 volte g. Recuperare il nastro di stagno capovolgendo il filtro e centrifugando per 3 minuti a 500 volte g. Quindi, misurare il volume recuperato con una micropipetta.
Successivamente, aggiungere un volume di GSH pari a un nono del volume recuperato degli oligocluster. Lasciare riposare la reazione a temperatura ambiente per non più di 10 minuti. Diluire gli oligocluster derivatizzati in 50 millilitri di soluzione salina tamponata con fosfato di Dulbecco per arrestare la reazione.
Quindi, applicare gli oligocluster derivatizzati a un filtro centrifugo cut-off da 30 kilodalton e centrifugare per 15 minuti a 3.000 volte g. Infine, recupera il nastro di latta capovolgendo il filtro e girando per tre minuti a 500 volte g. Conservare gli oligocluster derivatizzati del glutatione a quattro gradi Celsius.
Per analizzare gli oligocluster grezzi mediante elettroforesi su gel, mescolarli con un rapporto di due a uno con il tampone di caricamento. Quindi, caricare 30 microlitri di oligocluster su un gel prefabbricato a gradiente di poliacrilammide. Far funzionare il gel con tampone tris glicina per 26 minuti a 200 volt.
Per l'elettroforesi su gel di oligocluster derivatizzati, diluirli prima in un rapporto di uno a tre con acqua. Quindi, diluire ulteriormente i cluster con un rapporto di due a uno con il buffer di caricamento. Caricare 10 microlitri della miscela oligocluster su un gel prefabbricato a gradiente di poliacrilammide, quindi far scorrere il gel con tampone tris glicina per 26 minuti a 200 volt.
Per l'analisi mediante microscopia elettronica a trasmissione, lavare 20 microlitri di oligocluster concentrati con 0,5 millilitri di acqua e caricarli su un filtro centrifugo da 0,5 millilitri e 30 kilodalton. Centrifugare a 14.000 volte g per 10 minuti. Quindi, rimuovere il filtrato dal tubo e risospendere il ray-tah-date in 0,5 millilitri di acqua.
Ripetere il lavaggio altre due volte, quindi diluire gli oligocluster 500 volte con acqua. Dopo aver scaricato la griglia rivestita di carbonio, depositare 0,6 microlitri di oligocluster sulla griglia e lasciarli asciugare all'aria per 10 minuti. Infine, visualizzare gli oligocluster utilizzando un ingrandimento di 100.000 x a 80 kilovolt nel microscopio elettronico a trasmissione.
La dimensione degli oligocluster d'oro, sintetizzati utilizzando le procedure di ritardo e aggiunta, è stata analizzata mediante elettroforesi su gel. Le corsie da due a quattro del gel hanno mostrato che la dimensione del cluster aumenta man mano che il tempo di ritardo si allunga. Le corsie da cinque a otto confermano che la dimensione degli ammassi aumenta anche con la quantità di oro idrossilato utilizzata durante la procedura aggiuntiva.
La microscopia elettronica a trasmissione è stata utilizzata per determinare i diametri delle particelle dell'oligocluster. I diametri sono stati calcolati prendendo misure da immagini di aree di griglia di 50 nanometri per 50 nanometri contenenti le particelle. È stata rappresentata graficamente la relazione tra il tempo di ritardo delle dimensioni delle particelle e le quantità aggiuntive di oro idrossilato.
Questi dati sono stati poi convertiti in equazioni predittive per i diametri delle particelle per ciascuna procedura. Il metodo per fare i grappoli d'oro, sono sicuro che hai parlato, dipende dall'idrossilazione del cloruro d'oro in soluzione alcalina. Quindi, maggiore è l'idrossilazione, meno è probabile che generi un ammasso d'oro.
Il mio nuovo libro è il primo che mi interessa, perché è la prima volta che mi rendo conto che l'elemento temporale dell'esposizione all'alcalino potrebbe essere utilizzato per controllare la dimensione dei cluster. Se eseguiti correttamente, gli olicluster d'oro di dimensioni da tre a 70 nanometri possono essere sintetizzati in meno di un giorno. Le nanoparticelle risultanti sono stabili nei tamponi fisiologici e nel plasma, il che le rende adatte per esperimenti in vista.
Gli oligocluster auriferi qui descritti hanno l'ulteriore vantaggio di poter essere concentrati senza derivatizzazione preventiva, consentendo così di utilizzare l'estensione degli agenti di radicazione in volumi più piccoli.
Questo articolo presenta un metodo per sintetizzare cluster oligomerici altamente stabili di nanoparticelle d'oro attraverso la riduzione dell'acido cloraurico con tiocianato di sodio. Questi oligocluster presentano una distribuzione dimensionale stretta e possono essere adattati per dimensioni e caratteristiche superficiali.
This method enables precise, ambient-condition synthesis of stable gold oligoclusters with tunable diameters from 3 to 70 nm, supporting reproducible nanoparticle production for membrane permeability studies and derivatization workflows. The ability to concentrate oligoclusters >300-fold without aggregation allows cost-effective use of expensive derivatizing agents in downstream applications. Predictive size models enhance assay design confidence and reduce empirical screening in nanomedicine development.
The method fits within early discovery to preclinical workflows by providing characterized nanoparticles for permeability screening, derivatization, and stability testing prior to lead optimization.