Name: Sintesi di Cd-libera InP / ZnS Quantum Dots adatto per applicazioni biomediche (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-02-06T14:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 56 s
Description: Impara la sintesi di quantum dots InP/ZnS privi di cadmio per applicazioni biomediche. Questo metodo produce nanoparticelle fluorescenti solubili in acqua, riducendo la tossicità e garantendo sicurezza nei sistemi biologici.

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Gli autori ringraziano il Dipartimento di Chimica e il laureato in Missouri State University per il loro sostegno di questo progetto. Riconosciamo anche la microscopia Laboratorio Electron presso il Laboratorio Nazionale di Federico per la Ricerca sul Cancro per l&#39;utilizzo del loro microscopio elettronico a trasmissione e griglie di carbonio rivestiti.

1. Sintesi di fosfuro di indio / solfuro di zinco (INP / ZnS) Quantum Dots <ol><li> Sintesi di fosfuro di indio (InP) Quantum Dot Cores <ol><li> Montare un fondo da 100 ml rotondo, 3-collo, pallone con un condensatore da 12 pollici. Aggiungere 30 ml oleilammina (OLA), 0,398 g di indio (III) cloruro (compresi 3), 0,245 g di zinco (II) cloruro (ZnCl 2) e mescolare mentre evacuare a temperatura ambiente usando un vuoto per 1 ora. La soluzione deve apparire incolore con un precipitato bianco. </li><li> Utilizzando un mantello di riscaldamento con una termocoppia e regolatore di temperatura proporzionale-integrale-derivativa (PID), aumentare la temperatura della soluzione a 120 ° C. Evacuare la soluzione sotto vuoto per 20 minuti per eliminare le impurezze a basso punto di ebollizione che possono influenzare la crescita nucleo. Nota: Mentre è possibile utilizzare un bagno di sabbia e termometro, con un mantello riscaldante e PID aumenta l&#39;uniformità e la riproducibilità dei prodotti di reazione. </li><li> Sotto gas inerte (ad esempio, N 2), riflusso della soluzione e aumentare la temperatura a 220 ° C per 15 min. Il Incl 3 e ZnCl 2 completamente dissolvono, per ottenere una soluzione di colore giallo pallido. Lasciare che la temperatura si stabilizzi per 10 minuti. </li><li> Purge una siringa monouso da 3 ml di plastica e 4 pollici, 22 G ago con azoto gassoso. Usando la siringa, fornire rapidamente 0,5 ml tris (dimetilammino) fosfina (TDMAP) alla soluzione incl 3. La temperatura della soluzione diminuisce leggermente e ritorna a 220 ° C. I cambiamenti soluzione da trasparente, giallo pallido a opaco, nero. </li><li> Dopo 9,5 min, togliere il pallone di reazione dal mantello di riscaldamento fino a quando la temperatura scende al di sotto di 200 ° C. Per proteggere l&#39;integrità dei nuclei InP, procedere direttamente al rivestimento ZnS nel passaggio 1.2.1. </li></ol></li><li> Sintesi di solfuro di zinco Conchiglie (ZnS) Quantum Dot <ol><li> Porre il pallone di reazione dal punto 1.1.5 su un mantello riscaldante e stabilizzare il temperature a 200 ° C. Aggiungere lentamente 3,58 g dodecantiolo (DDT) nel corso di 15 sec per la soluzione contenente InP QD. Lasciare la soluzione di reagire per 1 ora. Nota: spessore del guscio ZnS può essere variata aumentando o diminuendo la quantità di stearato di zinco aggiunto nel passaggio 1.2.4. Che modifica l&#39;importo di ZnCl 2 o dodecantiolo in passi 1.1.1 e 1.2.1 può avere un impatto significativo sulla qualità della QD, modificando la cinetica di reazione. <ol><li> In seguito, rimuovere il pallone di reazione dal mantello di riscaldamento e lasciar raffreddare la soluzione a circa 60 ° C. </li></ol></li><li> Una volta che la soluzione InP / ZnS raggiunge ~ 60 ° C, aggiungere 10 ml esano e trasferire l&#39;intera soluzione di circa 45 ml in una provetta da centrifuga da 50 ml in polipropilene. Centrifugare il campione (3000 xg per 10 min) per rimuovere precursori solidi non reagiti. </li><li> trasferire con cautela il surnatante in una bottiglia in polipropilene centrifuga da 250 ml, aggiungere 200 ml di acetone, e centrifugare la soluzione (3.000 xg per 10 minuti) per far precipitare QD InP / ZnS. Questo volume può essere diviso equamente in quattro 50 ml provette per centrifugazione se una centrifuga con le necessarie rotore / accessori non è disponibile. Decantare il surnatante e asciugare il pellet QD a fondo con azoto per eliminare l&#39;acetone. </li><li> Risospendere le QD in 20 ml OLA utilizzando sonicazione, il trasferimento ad un fondo da 50 ml rotondo, 3-collo, pallone contenente 0.474 g di zinco stearato, e mescolate. Evacuare la soluzione sotto vuoto per 20 minuti a RT. </li><li> Sotto azoto gassoso, aumentare la temperatura a 180 ° C e lasciare che la reazione di procedere per 3 ore. Mentre non ci sono cambiamenti visivi notevoli alla soluzione di reazione che si verificano durante questa reazione, l&#39;aggiunta di stearato di zinco aumenta ZnS spessore del guscio, aumentando così QY migliorando passivazione della superficie di QD 12.. Una volta che la reazione è completa, togliere il pallone dal mantello di riscaldamento e lasciare raffreddare la soluzione a circa 60 ° C. </li><li> Una volta che i soluti InP / ZnSsulla raggiunge ~ 60 ° C, aggiungere 20 ml esano e trasferire in una provetta da centrifuga da 50 ml in polipropilene. Centrifugare il campione (3000 xg per 10 min) per rimuovere stearato di zinco non reagito. </li><li> Trasferire accuratamente surnatante in un flacone da centrifuga da 250 ml polipropilene, aggiungere 200 ml di acetone, e centrifugare la soluzione (3000 xg per 10 min) per precipitare InP / ZnS QD. decantare con cautela il surnatante e asciugare accuratamente con azoto per eliminare l&#39;acetone. </li><li> Sciogliere il pellet InP / ZnS QD in 30 ml di esano. Vortex e Sonicare la soluzione per breve tempo per garantire la completa dispersione. </li><li> purificazione Ripetere i punti 1.2.6-1.2.8 altre due volte per assicurare la rimozione completa di leganti organici in eccesso. Le interazioni tra il polimero amfifilico ed il QD nel passo 1.2 possono essere compromessi in presenza di leganti eccesso. </li><li> Con calcoli dettagliati da Xie, et al. 16, determinare la dimensione e la concentrazione dei QD InP / ZnS sintetizzati mediante Spettroscopia UV-Vis. <br/&gt; Nota: La caratteristica spettrale importante per questa analisi è la spalla del picco di assorbimento. Il valore di lunghezza d&#39;onda e l&#39;assorbanza del massimo della spalla è utilizzato per calcolare le dimensioni e la concentrazione dei QD rispettivamente. Questa reazione produce tipicamente di circa 5 micromole di QD con un picco di emissione a 600 nm. Per sintetizzare QD di diversi colori, la durata e / o la temperatura della reazione può essere cambiato. Un tempo di reazione più lungo e / o superiore temperatura dei risultati della soluzione in un picco di emissione rossa spostata. Ad esempio, aumentando la temperatura di reazione a 240 ° C e mantenendo il tempo di reazione di 10 min comporterà QD con nm picco 680 emissioni massime. Analogamente, riducendo il tempo di reazione per 2 min e raddoppiando cloruro di zinco utilizzato comporterà QD con nm picco massimo di emissione 470. Questi QD InP / ZnS sono stabili per almeno un mese a 4 ° C al buio sotto gas inerte. </li></ol></li></ol> 2. acquaSolubilizzazione del InP / ZnS Quantum Dots Utilizzando un Amphiphilic Polymer <ol><li> solubilizzazione acqua <ol><li> Usando i QD InP / ZnS dal passaggio 1.2.10, diluire una parte dei QD con esano per ottenere 1 ml di 1 pM QD. <ol><li> In una provetta da centrifuga, trasferire 0,25 ml InP / ZnS QD in ogni provetta. Aggiungere 1 ml di acetone o metanolo al tubo da centrifuga e centrifugare (3000 xg per 10 min). Rimuovere con attenzione il surnatante e sciogliere ogni precipitato in 1 ml di tetraidrofurano (THF). </li><li> Trasferire i QD InP / ZnS disciolto in THF in un 100 ml pallone da fondo e diluire con 16 ml di THF. Per ridurre il numero di aggregati in soluzione, sonicare i QD per 5-10 min. </li></ol></li><li> Sciogliere 30 mg di poli (maleica andhydride- alt -1-ottadecene), 3- (dimetilammino) -1-propilammina (PMAL-d) in 10 ml di acqua grado molecolare. Bagnomaria sonicazione o blanda agitazione fino a quando la soluzione è trasparente è sufficiente per sciogliere completamente il polimero. iluso di vortice o vigorosa agitazione può produrre molte bolle, che ostacola l&#39;interazione del polimero con il QD. Aggiungere la soluzione di polimero 10 ml ai 100 ml rotonda pallone a fondo contenente InP / ZnS QDs in THF. </li><li> Evaporare THF dalla soluzione QD / polimero utilizzando un evaporatore rotante. Collocare la beuta in un bagno di ghiaccio evaporando facilitare l&#39;interazione tra il polimero e QD. A seconda della forza del vuoto, più THF viene evaporato dopo 10 minuti e la soluzione appare torbida. <ol><li> Una volta che la soluzione viene evaporata a 10 ml, togliere il matraccio dall&#39;evaporatore rotante e aggiungere 30 ml di acqua molecolare. Riportare il pallone evaporatore rotante e continuare ad evaporare a 2 ml. Questa fase di evaporazione finale può richiedere molte ore; assicurare il bagno di ghiaccio viene mantenuta. </li></ol></li><li> Rimuovere i QD InP / ZnS idrosolubili dal pallone a fondo tondo con una pipetta. Filtrare la soluzione QD usando una siringa di plastica 3 ml collegata ad un nylon sy 0,1 umRinge filtrare in una provetta da centrifuga da 5 ml. </li><li> Mettere i QD in una unità di dialisi membrana 20.000 MWCO e dializzare contro 0,05 M tampone borato pH 8,5 per rimuovere l&#39;eccesso di polimero. (Aggiungere lentamente 0,05 M di sodio tetraborato decaidrato a M di acido borico 0.05, sotto vigorosa agitazione, fino a quando il pH è 8,5 a rendere questa soluzione tampone borato.) Utilizzando un concentratore a vuoto, concentrare gli QD in tampone borato a 1 ml. </li><li> Per la conservazione, eliminare la soluzione con azoto prima di sigillare con parafilm. I QD InP / ZnS idrosolubili sono stabili per almeno 4 mesi a 4 ° C al buio. </li></ol></li></ol>

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</ol>

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

dettagli Questo protocollo sintesi altamente fluorescenti QD InP / ZnS che possono essere utilizzati in molti sistemi biologici. I prodotti QD sintetizzati qui esposti un singolo picco di emissione di fluorescenza centrato a 600 nm con una FWHM di 73 nm (figura 1), che è paragonabile ad altre sintesi precedentemente descritti 12. Tempo di reazione e temperatura di reazione sono passi estremamente importanti a causa del loro effetto profondo sulla qualità sintesi QD e ripetibilità. Dopo solubi...

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Katye M. Fichter
from:
Kathryn M. Fichter

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Erratum: Synthesis of Cd-free InP/ZnS Quantum Dots Suitable for Biomedical Applications

Punti quantici (QDs) sono semiconduttori nanocristalli che presentano proprietà fluorescenti quando irradiato con luce 1. A causa delle loro piccole dimensioni (2-5 nm), che è simile a molte biomolecole più grandi, e facilità di biofunzionalizzazione, QD sono uno strumento estremamente interessante per applicazioni biomediche. Hanno trovato l&#39;uso in etichettatura biologica, imaging singola molecola live-cell, la somministrazione di farmaci, imaging in vivo, il rilevamento degli agenti patogeni, e il monitoraggio delle cellule, tra molti altri usi 2-8. QD basata su CD sono stati più comunemente usato in applicazioni biomediche a causa della loro intensa fluorescenza e una ridotta larghezza picco di emissione 9. Tuttavia, le preoccupazioni sono state sollevate a causa della potenziale tossicità del Cd 2+ ioni 10 che possono essere immesse attraverso la degradazione della nanoparticella. Recentemente, QD InP basati sono stati esplorati come alternativa alla QD Cd basati perché mantengono molte caratteristiche fluorescenzadi QD Cd-based e può essere più biocompatibile 11. QD basata su CD sono stati trovati per essere significativamente più tossico QD InP a base di saggi in vitro a concentrazioni basse quanto 10:00, dopo solo 48 ore 11. Il colore emissione di fluorescenza di QD è formato-sintonizzabile 1. Cioè, come la dimensione degli aumenti QD, l&#39;emissione di fluorescenza è spostata verso il rosso. Le dimensioni e la dimensione dispersity dei prodotti QD può essere modificata variando la temperatura, la durata di reazione, o condizioni di concentrazione precursori durante la reazione 12. Mentre il picco di emissione di InP QD è in genere più ampio e meno intensa rispetto QD basata su CD, InP QD può essere fatta in una grande varietà di colori progettate per evitare la sovrapposizione spettrale, e sono sufficientemente intenso per la maggior parte delle applicazioni biomediche 12. La sintesi descritto in questo protocollo produce QD con un picco di emissione rosso centrato a 600 nm. Diversi passaggi sono prese afSintesi ter delle anime QD per mantenere l&#39;integrità ottica dei QD e la compatibilità per applicazioni biologiche. La superficie del nucleo QD deve essere protetto da difetti di ossidazione o di superficie che possono causare tempra; di conseguenza, un guscio di ZnS è rivestito sopra il nucleo di produrre InP / ZnS (core / shell) QD 13. Questo rivestimento è stato dimostrato di proteggere la fotoluminescenza del prodotto QD. La presenza di ioni zinco durante la sintesi InP QD ha dimostrato di limitare difetti superficiali, nonché distribuzione dimensionale diminuzione 12. Anche con la presenza di Zn 2+ nel mezzo di reazione, sintesi di InZnP sono altamente improbabili 12. Dopo il rivestimento, con conseguente QD InP / ZnS sono rivestiti in ligandi idrofobici come l&#39;ossido di trioctylphosphine (TOPO) o oleilammina 12,14. Un polimero amfifilico può interagire con leganti idrofobi sulla superficie QD e molecole di acqua bulk per conferire solubilità in acqua 15. polimeri anfifilici con carbogruppi chimici xylate possono essere utilizzate come &quot;maniglie chimici&quot; di funzionalizzare ulteriormente i QD. Dettagli Questo protocollo la sintesi e funzionalizzazione di idrosolubili InP / ZnS QD con molto intensa emissione di fluorescenza e dimensioni relativamente piccole-dispersity. Questi QD sono potenzialmente meno tossici comunemente usati QD CdSe / ZnS. Qui, la sintesi di InP / ZnS QD offre una pratica alternativa per QD Cd-based per applicazioni biomediche.

<table><tbody><tr><td>Oleylamine</td><td>Acros</td><td>129540010</td><td></td></tr><tr><td>Cloruro di zinco (II)</td><td>Sigma</td><td>030-003-00-2</td><td></td></tr><tr><td>Cloruro di indio (III)</td><td>Chem-Impex</td><td>24560</td><td></td></tr><tr><td>Tris(dimetilammino)fosfina</td><td>Encompass</td><td>50-901-10500</td><td></td></tr><tr><td>1-dodecanetiolo</td><td>Acros</td><td>117625000</td><td></td></tr><tr><td>Hexanes</td><td>Fisher Sci</td><td>H292-4</td><td></td></tr><tr><td>Acetone</td><td>TransChemical</td><td>UN 1090</td><td></td></tr><tr><td>Zinco Stearato</td><td>Aldrich Chem</td><td>307564-1KG</td><td></td></tr><tr><td>Tetraidrofurano</td><td>Acros</td><td>34845-0010</td><td></td></tr><tr><td>Acqua molecolare</td><td>Fisher Sci</td><td>BP2470-1</td><td></td></tr><tr><td>Poli(anirdride maleico-alt-1-tetradecene), 3-(dimetilammino)-1-propilammina</td><td>derivato Sigma</td><td>90771-1G</td><td></td></tr><tr><td>Acido borico</td><td>Fisher Sci</td><td>BP168-500</td><td></td></tr><tr><td>Tetraborato di sodio Decaidrato</td><td>Fisher Sci</td><td>BP175-500</td><td></td></tr><tr><td>Rodamina B</td><td>Aldrich Chem</td><td>R95-3</td><td></td></tr><tr><td>Azoto gassoso</td><td>Airgas</td><td>UN1066</td><td></td></tr><tr><td>Trypan blue</td><td>Thermo Sci</td><td>SV30084.01</td><td></td></tr><tr><td>Siringa Luer-lock in plastica da 3 ml</td><td>BD</td><td>309657</td><td></td></tr><tr><td>Luer-lock Needle</td><td>Air-Tite</td><td>8300014471</td><td>4 pollici, 22 gauge</td></tr><tr><td>50 ml tubo da centrifuga in polipropilene</td><td>Falcon</td><td>352098</td><td></td></tr><tr><td>flacone da centrifuga da 250 ml</td><td>Thermo Sci</td><td>05-562-23</td><td>Nalgene PPCO</td></tr><tr><td>5 ml provette da centrifuga</td><td>Argos-Tech</td><td>T2076</td><td></td></tr><tr><td>1,5 ml</td><td>Bio Plas</td><td>4150</td><td></td></tr><tr><td>0,1 &mu; m Filtro per siringa</td><td>Whatman</td><td>6786-1301</td><td>Puradisc Filtro in nylon da 13 mm</td></tr><tr><td>Slide-A-Lyzer MINI Unità di dialisi</td><td>Thermo Sci</td><td>69590</td><td>20.000 MWCO</td></tr><tr><td>Evaporatore rotante</td><td>Heidolph</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Centrifuge 5072</td><td>Eppendorf</td><td></td><td>Secchio oscillante con 50&nbsp; Adattatori per tubi ml</td></tr><tr><td>Spettrometro UV/VIS Lambda 650 Spettrofotometro</td><td>UV-Vis</td><td>Perkin Elmer</td><td></td></tr><tr><td>LS 55 Spettrometro a fluorescenza</td><td>Perkin Elmer</td><td></td><td>Fluorimetro</td></tr><tr><td>Axio Observer.A1</td><td>Microscopio a epifluorescenza Zeiss</td><td></td><td></td></tr><tr><td>AxioCam MRm</td><td>Fotocamera CCD Zeiss</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Microscopio Tecnai TF20</td><td>FEI</td><td></td><td>Miscroscopio elettronico a trasmissione</td></tr><tr><td>TEM Eagle CCD</td><td>FEI</td><td></td><td>TEM CCD Camera</td></tr><tr><td>NanoBrook Omni DLS</td><td>Brookhaven</td><td></td><td>Strumento di diffusione dinamica della luce</td></tr></tbody></table>

sintesi di cd-libera inp / zns quantum dots adatto per applicazioni biomediche

Synthesis of Cd-free InP/ZnS Quantum Dots Suitable for Biomedical Applications

I nanocristalli fluorescenti, in particolare i punti quantici, sono stati uno strumento utile per molte applicazioni biomediche. Per un uso efficace nei sistemi biologici, i punti quantici dovrebbero essere altamente fluorescenti e di dimensioni piccole/monodisperse. Sebbene i punti quantici a base di cadmio comunemente usati possiedano queste qualità, sono potenzialmente tossici a causa del possibile rilascio di ioni Cd2+ attraverso la degradazione delle nanoparticelle. I punti quantici a base di indio, in particolare InP/ZnS, sono stati recentemente esplorati come una valida alternativa ai punti quantici a base di cadmio a causa delle loro caratteristiche di fluorescenza e dimensioni relativamente simili. La sintesi qui presentata utilizza tecniche standard di iniezione a caldo per un'efficace crescita delle nanoparticelle; Tuttavia, le proprietà delle nanoparticelle come le dimensioni, la lunghezza d'onda e l'intensità di emissione possono cambiare drasticamente a causa di piccoli cambiamenti nelle condizioni di reazione. Pertanto, le condizioni di reazione come la temperatura, la durata della reazione e la concentrazione dei precursori devono essere mantenute con precisione per produrre prodotti riproducibili. Poiché i punti quantici non sono intrinsecamente solubili in soluzioni acquose, devono anche subire modifiche superficiali per conferire solubilità in acqua. In questo protocollo, un polimero anfifilico viene utilizzato per interagire sia con i ligandi idrofobici sulla superficie del punto quantico che con le molecole d'acqua del solvente sfuso. Qui, viene fornito un protocollo dettagliato per la sintesi di punti quantici InP/ZnS altamente fluorescenti adatti per l'uso in applicazioni biomediche.

I nuclei InP non rivestiti non dimostrano sostanziale fluorescenza visibile ad occhio. Tuttavia, InP / ZnS (core / shell) punti quantici sembrano fluorescenza brillantemente ad occhio sotto irraggiamento UV. La fluorescenza di InP / ZnS QD è stato caratterizzato mediante spettroscopia di fluorescenza. Lo spettro di fluorescenza della QDs in esani (figura 1) eccitato a 533 nm mostra un picco principale centrato a 600 nm con una larghezza a metà massimo (FWHM) di 73 nm. Me...

In questo protocollo, la sintesi di punti quantici (QD) InP/ZnS privi di Cd è dettagliata. I QD basati su InP stanno guadagnando popolarità a causa della tossicità degli ioni Cd2+ che possono essere rilasciati attraverso la degradazione delle nanoparticelle. Dopo la sintesi, i QD vengono solubilizzati in acqua utilizzando un polimero anfifilico per l'uso in applicazioni biomediche.

Sintesi di Cd-libera InP / ZnS Quantum Dots adatto per applicazioni biomediche

Fluorescent nanocrystals, specifically quantum dots, have been a useful tool for many biomedical applications. For successful use in biological systems, ...

L'obiettivo generale di questa procedura è sintetizzare punti quantici di solfuro di zinco fosfuro di indio altamente fluorescenti adatti per applicazioni biomediche. Questo metodo può aiutare a chiarire le domande chiave sulla sintesi delle nanoparticelle di punti quantici dimostrando passaggi specifici che sono cruciali per ottenere punti quantici di alta qualità. Il vantaggio principale di questa tecnica è la produzione di punti quantici solubili in acqua di alta qualità.Praticabile per sistemi biologici che possono essere sintetizzati in meno di un giorno. Per iniziare la sintesi, montare un pallone da 100 millilitri a fondo tondo a tre colli con un condensatore da 12 pollici. 0,398 grammi di cloruro di indio, 30 millilitri di oleylamina, o OLA, e 0,245 grammi di cloruro di zinco.Mescolare durante l'evacuazione a temperatura ambiente utilizzando un vuoto per un'ora. La soluzione dovrebbe apparire incolore con un precipitato bianco. Utilizzare un mantello riscaldante con termocoppia e regolatore di temperatura PID per aumentare la temperatura della soluzione a 120 gradi Celsius.L'uso di un mantello riscaldante e PID aumenta l'uniformità e la riproducibilità del prodotto di reazione. Evacuare la soluzione sotto vuoto per 20 minuti per rimuovere le impurità a basso punto di ebollizione che possono influenzare la crescita del nucleo. Sotto gas inerte, rifluire la soluzione e aumentare la temperatura a 223 gradi Celsius per 15 minuti.Il cloruro di indio e il cloruro di zinco si dissolvono completamente dando luogo a una soluzione giallo pallido. Lasciare che la temperatura si stabilizzi per 10 minuti. Quindi, spurgare una siringa di plastica usa e getta da tre millilitri e un ago da 4 pollici calibro 22 con azoto gassoso.L'iniezione di TDMAP è un passaggio critico in questa procedura in quanto l'iniezione può influenzare notevolmente la dispersione dei punti quantici di fosfuro di indio risultanti. Utilizzando la siringa, erogare rapidamente 0,5 millilitri di TDMAP alla soluzione di cloruro di indio. La temperatura della soluzione diminuisce leggermente e ritorna a 220 gradi centigradi mentre la soluzione passa dal giallo pallido trasparente al nero opaco.Dopo nove minuti e mezzo, rimuovere il pallone di reazione dal mantello riscaldante fino a quando la temperatura non scende sotto i 200 gradi Celsius. Per proteggere l'integrità dei nuclei di fosfuro di indio, procedere direttamente al rivestimento in solfuro di zinco. Posizionare il pallone di reazione contenente i punti quantici di fosfuro di indio su un mantello riscaldante e stabilizzare la temperatura a 200 gradi Celsius.Aggiungere lentamente 3,58 grammi di DDT alla soluzione nel corso di 15 secondi. Dopo aver lasciato agire la soluzione per un'ora, rimuovere il pallone di reazione dal mantello riscaldante e lasciare raffreddare la soluzione per circa 60 gradi Celsius. Una volta che la soluzione di solfuro di zinco fosfuro di indio raggiunge circa 60 gradi Celsius, aggiungere 10 millilitri di esani.Quindi, trasferire l'intera soluzione di circa 45 millilitri in una provetta da centrifuga in polipropilene da 50 millilitri. Centrifugare il campione per rimuovere i precursori solidi non reagiti. Rimuovere con cura il surnatante e aggiungere 200 millilitri di acetone.Dividere equamente la soluzione risultante in quattro provette da centrifuga da 15 millilitri. Quindi, centrifugare la soluzione per precipitare i punti quantici di solfuro di zinco fosfuro di indio. Decantare il surnatante e asciugare accuratamente il pellet Quantum Dot con azoto gassoso per rimuovere l'acetone.Quindi, sospendiamo i Quantum Dots in 20 millilitri di OLA utilizzando la sonicazione. Quindi, trasferire i Quantum Dots risospesi in un pallone a tre colli a fondo tondo da 50 millilitri contenente 0,474 grammi di stearato di zinco e mescolare. Evacuare la soluzione sotto vuoto per 20 minuti a temperatura ambiente.In azoto gassoso, aumentare la temperatura a 180 gradi Celsius e lasciare che la reazione proceda per tre ore. Al termine della reazione, rimuovere il pallone dal mantello riscaldante e lasciare raffreddare la soluzione a circa 60 gradi Celsius. Una volta che la soluzione di solfuro di zinco fosfuro di indio raggiunge circa 60 gradi Celsius, aggiungere 20 millilitri di esani.Quindi, trasferire il campione in una provetta da centrifuga in polipropilene da 50 millilitri prima della centrifugazione per rimuovere lo stearato di zinco non reagito. Dopo la centrifugazione, aggiungere 200 millilitri di acetone al surnatante e centrifugare utilizzando la stessa procedura di prima. Dopo aver asciugato accuratamente il pellet con azoto gassoso, per rimuovere l'acetone, sciogliere il pellet di fosfuro di indio solfuro di zinco Quantum Dot in 30 millilitri di esani.Agitare e sonicare brevemente la soluzione per garantire una dispersione completa. La rimozione dei ligandi in eccesso è un passaggio fondamentale in questa procedura. In caso contrario, l'efficienza del trasferimento dei punti quantici in soluzioni acquose utilizza PMAL-d Ripetere questi passaggi di purificazione altre due volte per garantire la rimozione completa dei ligandi organici in eccesso.Le interazioni tra il polimero anfifilico e il punto quantico possono essere compromesse in presenza di ligandi in eccesso. Dopo la purificazione, determinare le dimensioni e la concentrazione dei punti quantici sintetizzati di fosfuro di indio e solfuro di zinco utilizzando la spettroscopia UV-visibile. Diluire una parte dei punti quantici sintetizzati di fosfuro di indio e solfuro di zinco con esani per ottenere un millilitro di punti quantici micromolari.In una provetta da centrifuga, trasferire 0,25 millilitri di punti quantici di fosfuro di indio e solfuro di zinco in ciascuna provetta. Aggiungere un millilitro di acetone o mentolo alla provetta da centrifuga e centrifugare. Rimuovere con cura il surnatante e sciogliere ciascun precipitato in un millilitro di tetraidrofurano o THF.Quindi, trasferire i punti quantici di solfuro di zinco fosfuro di indio disciolti in THF in un pallone a fondo tondo da 100 millilitri e diluire con 16 millilitri di THF. Per ridurre il numero di aggregati in soluzione, sonicare i Quantum Dots per cinque-dieci minuti. Quindi, sciogliere 30 milligrammi di PMAL-d e 10 millilitri di acqua di grado molecolare.L'acqua per la sonicazione o l'agitazione delicata fino a quando la soluzione non è traslucida è efficace per dissolvere completamente il polimero. L'uso di Vortex o di un'agitazione vigorosa può produrre molte bolle che ostacolano l'interazione del polimero con il Quantum Dot. Quindi, aggiungere la soluzione polimerica da 10 millilitri al pallone a fondo tondo da 100 millilitri contenente fosfuro di indio, solfuro di zinco, punti quantici e THF.Far evaporare il THF dalla soluzione polimerica Quantum Dot utilizzando un evaporatore rotante con il pallone in un bagno di ghiaccio per facilitare l'interazione tra il polimero e il Quantum Dot. Una volta evaporata la soluzione a 10 millilitri, rimuovere il pallone dall'evaporatore rotante e aggiungere 30 millilitri di acqua di grado molecolare. Rimettere il pallone nell'evaporatore rotante e continuare a evaporare fino a due millilitri.Questa fase finale di evaporazione può richiedere molte ore. Assicurarsi che il bagno di ghiaccio sia mantenuto. Rimuovere i punti quantici solubili in acqua di fosfuro di indio e solfuro di zinco dal pallone a fondo tondo con una pipetta.Filtrare la soluzione Quantum Dot in una provetta da centrifuga da cinque millilitri utilizzando una siringa di plastica da tre millilitri collegata a un filtro per siringa in nylon da 0,1 micron. Posizionare i Quantum Dots in un'unità di dialisi a membrana con cutoff di 20 millesimi di peso molecolare e dializzare contro il tampone borato molare 05, PH 8,5, per rimuovere il polimero in eccesso. Utilizzando un concentratore a vuoto, concentrare i punti quantici e il tampone borato a un millilitro.Per la conservazione, appollaiare la soluzione con azoto gassoso prima di sigillare con Parafilm. I punti quantici solubili in acqua di fosfuro di indio e solfuro di zinco sono stabili per almeno quattro mesi a quattro gradi Celsius al buio. Qui è mostrata l'assorbanza e gli spettri di ammissione della florescenza corretti di fosfuro di indio, solfuro di zinco, punti quantici ed esani eccitati a 533 nanometri, mostrando un'assorbanza massima a 600 nanometri e una larghezza completa a metà massimo di 73 nanometri.Qui viene mostrata un'immagine TEM, o Transmission Electron Microscopy, dei punti quantici di solfuro di zinco fosfuro di indio disciolti in acqua. Un istogramma della distribuzione granulometrica del TEM risulta in un diametro medio di 2,74 più o meno 0,72 nanometri. L'analisi dei singoli puncta fluorescenti descrive in dettaglio la presenza di stati di accensione e spegnimento distinti attraverso un profilo lampeggiante di punti quantici di fosfuro di indio e solfuro di zinco in acqua.Questo istogramma mostra la distribuzione bimodale dell'intensità dei pixel da un profilo di lampeggio di Quantum Dot. Qui un grafico mostra la vitalità delle cellule N2a dopo l'incubazione con punti quantici di fosfuro di indio e solfuro di zinco per 24 o 48 ore. Con un nanomolare a 25 punti quantici nanomolari.Una tossicità trascurabile è osservata al di sotto di cinque nanomolari. Una volta padroneggiate, queste tecniche possono essere completate in 12 ore se eseguite correttamente. Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di come sintetizzare punti quantici altamente fluorescenti per l'uso in applicazioni biomediche.Si noti che l'allilamina è un composto organico pericoloso e corrosivo. Quando si esegue questa procedura, è necessario prendere sempre precauzioni come indossare occhiali, guanti e camice da laboratorio.

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Chemistry

Chimica

Nanoparticelle quali punti quantici di semiconduttori (QD) può essere utilizzato per creare agenti fotoattivabili per applicazioni anti-microbici o anti-cancro. Questa tecnica mostra come acqua, solubilizzazione di tellururo di cadmio (CdTe) QDs, coniugato ad un antibiotico, ed eseguire un test di inibizione batterica basata su curve di crescita e conta in piastra.

Solubilizzazione e Bio-coniugazione dei punti quantici e test di tossicità batterica curva di crescita e conta in piastra

Si descrive la preparazione di punti quantici colloidali con minimizzata dimensione idrodinamica per singola molecola imaging di fluorescenza. Rispetto ai tradizionali punti quantici, queste nanoparticelle sono di dimensioni simili alle proteine ​​globulari e sono ottimizzati per singola molecola luminosità, stabilità contro la fotodegradazione, e resistenza al legame non specifico a proteine ​​e cellule.

Compact Quantum Dots per singola molecola Imaging

Viene presentato un protocollo per la sintesi seminata di nanostrutture multicomponenti a forma di bastoncino e tetrapode costituite da CdS e CdSe.

Sintesi seminata di nanocristalli di CdSe/CdS Rod e tetrapodi

Forniamo istruzioni dettagliate per la preparazione di punti quantici mirati monovalenti (mQD) da DNA fosforotioato di lunghezza definita. L'avvolgimento del DNA avviene ad alta resa e, pertanto, i prodotti non richiedono purificazione. Dimostriamo l'uso del tag SNAP per indirizzare gli mQD ai recettori della superficie cellulare per applicazioni di imaging di cellule vive.

Produzione e Targeting di monovalente Quantum Dots

Viene eseguita la sintesi di nanoparticelle d'oro uniformi rivestite con gusci semiconduttori di CdS o ZnS. Il rivestimento del semiconduttore viene condotto depositando prima un guscio di solfuro d'argento e scambiando i cationi d'argento con cationi di zinco o cadmio.

Sintesi, Caratterizzazione, e funzionalizzazione di ibrida UA / CdS e Au / ZnS core / shell nanoparticelle

Qui presentiamo un metodo per sintetizzare nanoparticelle di solfuro di cadmio (CdS) prive di leganti basate su un copolimero di zolfo unico. Il copolimero di zolfo funziona come solvente ad alta temperatura e fonte di zolfo durante la sintesi delle nanoparticelle e stabilizza le nanoparticelle dopo la reazione.

Sintesi di CdS nanoparticelle libera-ligando all&#39;interno di una matrice zolfo Copolimero

Qui, ci prepariamo e caratterizzare nuovi gerarchici nanostrutture di ZnO / CdSSe ad albero, in cui i rami CdSSe si coltivano su nanofili di ZnO allineati verticalmente. I nanotrees risultanti sono un materiale potenziale per la conversione dell'energia solare e altri dispositivi opto-elettronici.

Sintesi di Hierarchical ZnO / CdSSe Heterostructure Nanotrees

Un protocollo è presentato per fabbricare ad alte prestazioni, puri blu ZnCdS/ZnS-basato quantum dots diodi emettitori di luce impiegando un catodo di alluminio autoxidized.

Iniezione di elettroni avanzata e confinamento eccitone per diodi emettitori di luce pura blu Quantum-Dot introducendo parzialmente ossidato catodo in alluminio

È presentato un protocollo per la sintesi di37P20(O 2C14H27)51 grappoli e la loro conversione ai punti quantici di fosfuro di Indio.

Sintesi di in37P20(O2CR)51 cluster e la loro conversione in INP Quantum Dots

Viene descritto un metodo affidabile e facilmente riproducibile per la preparazione di nanocluster in oro fotoluminescenti funzionalmente e quasi infrarossi e il loro rilevamento diretto all'interno delle cellule HeLa mediante citometria di flusso e microscopia a scansione laser confocale.

Sintesi di nanocluster d'oro a emissione di infrarossi nel vicino infrarosso per applicazioni biologiche

Qui, descriviamo un protocollo per la preparazione di nanosfere a punti quantici (QDNB) e il rilevamento di biomarcatori di malattia utilizzando strisce di immunodosaggio a flusso laterale basate su QDNB. I risultati del test possono essere valutati qualitativamente sotto l'illuminazione a luce UV e misurati quantitativamente utilizzando un lettore di strisce fluorescenti entro 15 minuti.

Immunodosaggio fluorescente a flusso laterale basato su nanosfere di punti quantici

Impara la sintesi di quantum dots InP/ZnS privi di cadmio per applicazioni biomediche. Questo metodo produce nanoparticelle fluorescenti solubili in acqua, riducendo la tossicità e garantendo sicurezza nei sistemi biologici.

Sintesi di Cd-libera InP / ZnS Quantum Dots adatto per applicazioni biomediche

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