Name: Fabbricazione di nanocristalli micellare sferica e a forma di verme combinando Electrospray, auto-assemblaggio e controllo di struttura a base di solvente (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-02-11T13:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 16 s
Description: Scopri la fabbricazione di nanocristalli micellari sferici e a forma di verme combinando electrospray, auto-assemblaggio e controllo strutturale a base di solvente. Questo metodo continuo e conveniente produce nanobiomateriali di alta qualità per applicazioni biomediche.

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

playerTrialDesktop

Gli autori riconoscono con gratitudine il sostegno finanziario di un premio di "Mille giovani globale talenti" dal governo centrale cinese, un premio "Shuang Chuang" dal governo provinciale Jiangsu, fondo di avviamento da College of Engineering e applicata Premio di Scienze, Università di Nanchino, Cina, da "Tian-Di" sovvenzioni della Fondazione, grant dalla priorità accademico programma sviluppo fondo di Jiangsu istruzione superiore istituzioni (PAPD), dal fondo di scienza naturale provincia di Jiangsu.

Attenzione: Grazie all'uso di solventi organici, tutte le operazioni dovrebbero essere eseguite in una cappa chimica. Grazie all'uso di alta tensione elettrica, evitare il contatto con l'apparecchio quando l'alimentatore è acceso. Utilizzare tutte le pratiche di sicurezza appropriate come l'utilizzo di dispositivi di protezione individuale (occhiali di sicurezza, guanti, camice, pantaloni lunghi e scarpe chiuse). Consultare tutte le schede di sicurezza pertinenti (MSDS).
1. installazione di materiali
<ol><li>Per preparare la soluzione QD, sciogliere 10 mg qd idrofobo (lunghezza d'onda di picco di emissione fluorescente = 605 nm, usato come il modello nanocristalli qui) in 20 mL di solvente organico (cloroformio per la produzione di forma sferica micella o THF per la produzione di forma di vite senza fine-come micella) e vortice per 20 s.</li>
	<li>Per preparare la soluzione di PS-PEG, sciogliere 100 mg PS-PEG (copolimero a blocchi anfifiliche, con 9,5 kDA PS segmento e 18.0 kDA PEG segmento) in 10 mL di solvente organico (cloroformio per la produzione di forma sferica micella o THF per la produzione di forma micelle di vite senza fine-come). Mix la soluzione nel Vortex per 1 min (cloroformio) o vasca Sonicare per 2 min (THF).</li>
	<li>Mescolare 1 mL di soluzione QD e 1 mL di soluzione di PS-PEG e vortexare per 1 min. aggiungere il composto alla siringa A. La siringa è in PTFE.</li>
	<li>Per preparare la soluzione di PVA, sciogliere 400 mg PVA (13-23 kDa, 87-89% idrolizzato) in 10 mL di acqua in un bagno di acqua riscaldata a 60 – 80 ° C per 4 – 5 h. Consenti la soluzione PVA raffreddare a temperatura ambiente prima dell'uso.</li>
	<li>Aggiungere 5 mL di soluzione di PVA a siringa B. La siringa è in PTFE.</li>
</ol>2. installazione di apparecchiature
<ol><li>Inserire il capillare interno nell'assembly capillare esterno e riavvitare delicatamente. Non serrare eccessivamente. La figura 2 Mostra l'impostazione generale del sistema coassiale electrospray. L'interno dell'ago capillare è un capillare di acciaio 27 G (diametro esterno 500 µm; diametro interno 300 µm), e l'esterno dell'ago è un connettore a tre vie in acciaio inox 20G (diametro esterno 1.000 µm; diametro interno 500 µm). La tubazione di PTEE utilizzata ha un diametro interno di 1.8 mm.</li>
	<li>Caricare la siringa A su una pompa a siringa come mostrato nella Figura 2. Collegare siringa per il capillare in acciaio inox interno dell'ugello coassiale electrospray utilizzando tubi di PTFE.</li>
	<li>Caricare la siringa B b pompa a siringa come mostrato nella Figura 2. Connettersi siringa B il capillare in acciaio inossidabile esterno dell'ugello coassiale electrospray utilizzando tubi di PTFE.</li>
	<li>L'ugello coassiale electrospray suggerimento circa 0,8 cm sopra un anello di acciaio con messa a terra (diametro 1,5 cm).</li>
	<li>Posto una raccolta di vetro piatto circa 10 cm sotto l'ugello coassiale.</li>
	<li>Con l'alimentazione disattivata, è possibile collegare il filo di massa (filo nero nella Figura 2) per l'anello in acciaio con messa a terra.</li>
	<li>Con l'alimentazione disattivata, è necessario collegare il terminale positivo (filo rosso nella Figura 2) dell'alimentazione elettrica per l'interno dell'ago dell'ugello coassiale utilizzando un metallo a coccodrillo.</li>
</ol>3. produzione di nanocristalli micellare
<ol><li>Impostare la velocità della pompa a siringa A 0,6 mL/h.</li>
	<li>Impostare la velocità della pompa siringa B a 1,5 mL/h.</li>
	<li>Avviare entrambe le pompe siringa e attendere per le loro rispettive portate stabilizzare. Gocce che formano all'ugello a una velocità costante indicano un tasso di flusso stabile. Ciò si presenta solitamente entro 60 s dopo l'avvio di pompe a siringa. Nota: non ci dovrebbe essere nessun bolle nel tubo e dovrebbero formare goccioline all'ugello coassiale electrospray.</li>
	<li>Accendere l'alimentazione elettrica per applicare una positiva ad alta tensione per l'ugello coassiale electrospray. Regolare la tensione applicata all'interno della gamma di 5 – 9 kV, fino a quando un concavo getto a cono (cioè, un getto convergente, comunemente noto come un 'cono di Taylor') è osservato sulla punta dell'ugello coassiale (come indicato nella rientranza della Figura 3a). Attenzione: Accertarsi di non toccare l'ugello elettrospray quando viene applicato ad alta tensione. Attenersi alle precauzioni di sicurezza appropriate. Nota: Insufficiente tensione applicata si tradurrà in goccioline che formano sulla punta dell'ugello (come mostrato nella rientranza della Figura 3b), mentre troppo alto di tensione applicata causerà un arco elettrico tra l'ugello e l'anello in acciaio con messa a terra.</li>
	<li>Dopo aver ottenuto un cono di Taylor stabile (Figura 3a), aggiungere 10 mL acqua deionizzata per un piatto di raccolta pulita e sostituire il piatto di raccolta del vetro nel setup. Il nuovo piatto raccoglierà il prodotto nanocristallo micellare.</li>
	<li>Eseguire il processo di produzione del nanocristallo micellare per un certo periodo di tempo (per circa 40 min per la produzione di forma sferica micella o circa 90 min per produrre forma micelle di vite senza fine-come). Quindi rimuovere il piatto di raccolta da sotto l'ugello elettrospray.</li>
	<li>Fermare la pompa a siringa A e B.</li>
	<li>Spegnere l'alimentazione ad alta tensione.</li>
	<li>Consentire il solvente organico di evaporare (in una cappa aspirante) nella vaschetta scoperti durante la notte. Nota: A giudicare dai risultati della caratterizzazione dei prodotti nanocristallo micellare, evaporazione durante la notte è sufficiente per la rimozione del solvente organico per ottenere prodotti con buona qualità.</li>
	<li>Infine, è possibile trasferire il prodotto micellare nanocristallo di una provetta da centrifuga da 15 mL per caratterizzazione (ad es., spettroscopia di fluorescenza, dispersione della luce dinamica, microscopia elettronica a trasmissione e analisi termica), applicazione o deposito. Conservare il prodotto finale nanocristallo micellare in frigorifero a 4 ° C. Nota: Il prodotto può rimanere stabile in questa condizione di deposito per almeno un mese.</li>
</ol>

<ol><li>Nie, S., Xing, Y., Kim, G. J., Simons, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanotechnology+Applications+in+Cancer%5BTitle%5D)+AND+%22Annu.+Rev.+Biomed.+Eng%22%5BJournal%5D)">Nanotechnology Applications in Cancer.</a> Annu. Rev. Biomed. Eng. 9, 257-288 (2007).</li>
<li>Smith, A. M., Ruan, G., Rhyner, M. N., Nie, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Engineering+Luminescent+Quantum+Dots+for+In+Vivo+Molecular+and+Cellular+Imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Annals+Biomed.+Eng%22%5BJournal%5D)">Engineering Luminescent Quantum Dots for In Vivo Molecular and Cellular Imaging.</a> Annals Biomed. Eng. 34 (1), 3-14 (2006).</li>
<li>Heath, J. R., Davis, M. E. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3706454/">Nanotechnology and Cancer.</a> Annu. Rev. Medicine. 59, 251-265 (2008).</li>
<li>Pu, K., Chattopadhyay, N., Rao, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recent+advances+of+semiconducting+polymer+nanoparticles+in+in+vivo+molecular+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Control.+Release%22%5BJournal%5D)">Recent advances of semiconducting polymer nanoparticles in in vivo molecular imaging.</a> J. Control. Release. 240, 312-322 (2016).</li>
<li>Swierczewska, M., Han, H. S., Kim, K., Park, J. H., Lee, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Polysaccharide-based+nanoparticles+for+theranostic+nanomedicine%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Drug+Deliv.+Rev%22%5BJournal%5D)">Polysaccharide-based nanoparticles for theranostic nanomedicine.</a> Adv. Drug Deliv. Rev. 99, 70-84 (2016).</li>
<li>Gao, X. H., Yang, L. L., Petros, J. A., Marshal, F. F., Simons, J. W., Nie, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+molecular+and+cellular+imaging+with+quantum+dots%5BTitle%5D)+AND+%22Curr.+Opin.+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">In vivo molecular and cellular imaging with quantum dots.</a> Curr. Opin. Biotechnol. 16 (1), 63-72 (2005).</li>
<li>Dubertret, B., Skourides, P., Norris, D. J., Noireaux, V., Brivanlou, A. H., Libchaber, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+imaging+of+quantum+dots+encapsulated+in+phospholipid+micelles%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">In vivo imaging of quantum dots encapsulated in phospholipid micelles.</a> Science. 298 (5599), 1759-1762 (2002).</li>
<li>Ruan, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simultaneous+magnetic+manipulation+and+fluorescent+tracking+of+multiple+individual+hybrid+nanostructures%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Simultaneous magnetic manipulation and fluorescent tracking of multiple individual hybrid nanostructures.</a> Nano Lett. 10 (6), 2220-2224 (2010).</li>
<li>Ruan, G., Winter, J. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Alternating-color+quantum+dot+nanocomposites+for+particle+tracking%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Alternating-color quantum dot nanocomposites for particle tracking.</a> Nano Lett. 11 (3), 941-945 (2011).</li>
<li>Park, J. H., von Maltzahn, G., Ruoslahti, E., Bhatia, S. N., Sailor, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Micellar+hybrid+nanoparticles+for+simultaneous+magnetofluorescent+imaging+and+drug+delivery%5BTitle%5D)+AND+%22Angewandte+Chemie-International+Edition%22%5BJournal%5D)">Micellar hybrid nanoparticles for simultaneous magnetofluorescent imaging and drug delivery.</a> Angewandte Chemie-International Edition. 47 (38), 7284-7288 (2008).</li>
<li>Torchilin, V. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((PEG-based+micelles+as+carriers+of+contrast+agents+for+different+imaging+modalities%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Drug+Deliv.+Rev%22%5BJournal%5D)">PEG-based micelles as carriers of contrast agents for different imaging modalities.</a> Adv. Drug Deliv. Rev. 54 (2), 235-252 (2002).</li>
<li>Sun, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Examining+the+roles+of+emulsion+droplet+size+and+surfactant+in+the+interfacial+instability-based+fabrication+process+of+micellar+nanocrystals%5BTitle%5D)+AND+%22Nanoscale+Research+Letters%22%5BJournal%5D)">Examining the roles of emulsion droplet size and surfactant in the interfacial instability-based fabrication process of micellar nanocrystals.</a> Nanoscale Research Letters. 12, 434(2017).</li>
<li>Ding, X. Y., Han, N., Wang, J., Sun, Y. X., Ruan, G. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2017/ra/c6ra28741g">Effects of organic solvents on the structures of micellar nanocrystals.</a> RSC Advances. 7 (26), 16131-16138 (2017).</li>
<li>Sailor, M., Park, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hybrid+nanoparticles+for+detection+and+treatment+of+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Materials%22%5BJournal%5D)">Hybrid nanoparticles for detection and treatment of cancer.</a> Adv. Materials. 24 (28), 3779-3802 (2012).</li>
<li>Jing, L. H., Ding, K., Kershaw, S. V., Kempson, T. M., Rogach, A. L., Gao, M. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetically+engineered+semiconductor+quantum+dots+as+multimodal+imaging+probes%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Materials%22%5BJournal%5D)">Magnetically engineered semiconductor quantum dots as multimodal imaging probes.</a> Adv. Materials. 26 (37), 6367-6386 (2014).</li>
<li>Bao, G., Mitragotri, S., Tong, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multifunctional+nanoparticles+for+drug+delivery+and+molecular+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Annu.+Rev.+Biomed.+Eng%22%5BJournal%5D)">Multifunctional nanoparticles for drug delivery and molecular imaging.</a> Annu. Rev. Biomed. Eng. 15, 253-282 (2013).</li>
<li>Mura, S., Couvreur, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanotheranostics+for+personalized+medicine%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Drug+Delivery+Rev%22%5BJournal%5D)">Nanotheranostics for personalized medicine.</a> Adv. Drug Delivery Rev. 64 (13), 1394-1416 (2012).</li>
<li>Louie, A. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multimodality+imaging+probes%3A+design+and+challenges%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Rev%22%5BJournal%5D)">Multimodality imaging probes: design and challenges.</a> Chem. Rev. 110 (5), 3146-3195 (2010).</li>
</ol>

Gli autori non hanno nulla a rivelare.

Il metodo di fabbricazione dei nanocristalli micellare descritto nel presente lavoro combina verticistica electrospray, bottom-up auto-assemblaggio, e solvente struttura del controllo. Un metodo di controllo di qualità efficace e conveniente è quello di utilizzare il cono di Taylor formato all'estremità dell'ugello coassiale. Questo è perché un cono di Taylor adeguatamente formato indica equilibrio (o bilanciamento) tra forza elettrica e la tensione superficiale, che a sua volta indica successo formazione di micro-reatto...

Nanocristalli come punti quantici di semiconduttore (QD) e nanoparticelle di ossido di ferro superparamagnetico (SPIONs) hanno dimostrato il grande potenziale per biologico rilevamento, imaging, manipolazione e terapia1,2, 3,4,5,6. Incapsulamento di nanocristalli di uno o più in una micella è stato un metodo ampiamente usato di nanocristalli di interfaccia con ambienti biologici3,6. I nanocristalli micellare così formato (micelle con nanocristalli incapsulato) sono diventati una classe emergente di nanobiomaterials7,8,9,10. Metodi comunemente usati per fabbricare micelle che incapsulano vari materiali (ad es., nanocristalli, farmaci piccola molecola e tinture) includono film idratazione, dialisi e parecchi altri7,11.
Il presente lavoro descrive un metodo di fabbricare nanocristalli micellare basato su combinando electrospray di top-down, bottom-up auto-assemblaggio e controllo strutturale solvente-mediato. Rispetto ad altri metodi di fabbricazione dei nanocristalli micellare, il nostro metodo offre diverse caratteristiche benefiche: (1) è un processo di produzione in gran parte continua. Questa caratteristica è dovuta principalmente al fatto che electrospray viene utilizzato nel nostro metodo per formare goccioline di emulsione. Al contrario, alcuni altri metodi utilizzano Vortex o sonicazione per formare goccioline di emulsione, rendendo questi processi batch di metodi in natura12. (2) si traduce in prodotti con acqua alta disperdibilità, eccellente stabilità colloidale e intatte funzioni fisiche dei nanocristalli incapsulato. Questo processo può spesso dare prodotti con una qualità superiore rispetto ad altri metodi di incapsulamento di micella, in larga misura perché electrospray può formare goccioline di emulsione ultrafini e uniforme. (3) le strutture dei prodotti, tra cui forma micelle e numero dei nanocristalli incapsulato, possono essere controllate da parte del solvente, che è molto più economico rispetto ad altri modi di controllo, ad esempio cambiando i polimeri anfifilici utilizzati e possono produrre non solo la forma comunemente disponibili micella sferica ma forma di vite senza fine-come micella via micella fusione13. Così formato a forma di verme micellare nanocristalli sono trovati da offrire notevolmente ridotto l'assorbimento cellulare aspecifica rispetto le controparti sferica13. D'altra parte, vale la pena di sottolineare che questo metodo richiede l'installazione di un dispositivo di electrospray, che è un po' più tecnicamente impegnativo (anche se lontano proibitivi) che il bisogno di strumentazione in altri metodi.
Il metodo di fabbricazione comporta la prima generazione ultrafine delle gocce liquide (emulsione olio in acqua spesso) con dimensioni uniformi di electrospray, seguito da evaporazione del solvente organico conseguente auto-assemblaggio per formare micellare nanocristalli (Figura 1 ). Il programma di installazione di electrospray ha una configurazione coassiale usando gli aghi concentrici: la fase di olio, che contiene anfifili copolimeri a blocchi e idrofobo nanocristalli disciolti in solvente organico, viene recapitata all'interno dell'ago (capillare di acciaio 27 G ) con una pompa a siringa; la fase dell'acqua, che contiene un tensioattivo disciolto in acqua, viene recapitata all'esterno dell'ago (connettore di tre vie in acciaio inox 20 G) con una seconda pompa a siringa. L'ugello coassiale è applicata una tensione alta. Ultrafini goccioline con uniforme dimensioni vengono generate a causa di tensione superficiale superando forza elettrodinamica e stress inerziale nel liquido. Ogni gocciolina funziona essenzialmente come un 'micro-reattore', in cui, dopo la rimozione del solvente per evaporazione, l'auto-assemblaggio 'reazione' si verifica spontaneamente a causa di interazioni idrofobiche. Utilizzando solventi organici differenti conduce a diverse strutture di nanocristalli micellare: un cloroformio solvente organico immiscibile in acqua porta alla forma sferica micella, mentre un solvente organico idrosolubili THF con un tempo di reazione conduce a vite senza fine-come forma micelle insieme nanocristallo avanzato incapsulamento.

<table><tbody><tr><td>Punti quantici idrofobici</td><td>Ocean Nanotech</td><td>QSP</td><td>Punti quantici solidi idrofobici CdSe/ZnS. La lunghezza d'onda di emissione della fluorescenza di picco è di 605 nm.</td></tr><tr><td>Poli(stirene)-b-poli(glicole etilenico) (PS-PEG)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>666476-500MG</td><td>Il peso molecolare del segmento PS è di 9,5 kDa e quello del segmento PEG è di 18,0 kDa.</td></tr><tr><td>Poli(alcol vinilico) (PVA)</td> <td>Sigma-Aldrich</td><td>363170-500G</td><td>Peso molecolare 13&ndash; 23 kDa, 87&ndash; 89% idrolizzato.</td></tr><tr><td>Reagente chimico Tetraidrofurano (THF)</td><td>Sinopharma</td><td>80124418</td><td></td></tr><tr><td>Cloroformio</td><td>Reagente chimico Sinopharma</td><td>40007960</td><td></td></tr><tr><td>Pompe a siringa</td><td>Bao Ding Shen Chen</td><td>SPLab01</td><td></td></tr><tr><td>Tubo</td><td>Shanghei Lai Xing</td><td></td><td>Tubo in PTFE con diametro esterno di 2,8 mm e diametro interno di 1,8 mm.</td></tr><tr><td>Siringhe</td><td>Yi Ming</td><td>5.CC</td><td>siringa monouso da 5 ml in PTFE.</td></tr><tr><td>Alimentatore ad alta tensione</td><td>Dong Wen</td><td>DW Series</td><td>Alimentatore a corrente continua (0&ndash; Gamma 50 kV).</td></tr><tr><td>Ugello coassiale Electrospray</td><td>Hunan Chang Sha Na Yi</td><td></td><td>Gruppo in acciaio inossidabile. L'ago capillare interno era un calibro 27 (diametro esterno 500 &mu; m; diametro interno 300 &mu; m). Il capillare esterno era un calibro 20 (diametro esterno 1.000 &mu; m; diametro interno 500 &mu; m).</td></tr><tr><td>Vortexer</td><td>Xi'an HEB Biotechnology Co., Ltd. Cina</td><td>MX-S</td><td>MX-S con ampia gamma di velocità di 0&ndash; 2.500 giri/min, regolazione continua della velocità, funzionamento touch e continuo.</td></tr><tr><td>Anello in acciaio</td><td>Yiwu Wan Tu</td><td></td><td>Anelli con una gamma di diametri (0,8 1,8 cm). Ad esempio, un anello di 1,3 cm di diametro è stato costruito arricciando un filo di acciaio di circa 25 cm (lunghezza) di 0,5 mm di diametro (24 gauge, AWG).</td></tr><tr><td>Piatto di raccolta in vetro</td><td>Grainger</td><td>1u5084</td><td>Piatto in vetro di 25 mm di altezza e 120 mm di diametro.</td></tr><tr><td>Provetta da centrifuga da 15 mL</td><td>Jiangsu Xinkang Medical Instrument Co., Ltd.</td>La provetta da centrifuga <td>X-407</td><td>è realizzata in polipropilene trasparente (PP).</td></tr></tbody></table>

fabbricazione di nanocristalli micellare sferica e a forma di verme combinando electrospray, auto-assemblaggio e controllo di struttura a base di solvente

Fabrication of Spherical and Worm-shaped Micellar Nanocrystals by Combining Electrospray, Self-assembly, and Solvent-based Structure Control

Micellare nanocristalli (micelle con nanocristalli incapsulato) sono diventati una classe emergente di principale di nanobiomaterials. Descriviamo un metodo di fabbricare nanocristalli micellare basato su combinando electrospray di top-down, bottom-up auto-assemblaggio e controllo di struttura a base di solvente. Questo metodo coinvolge in primo luogo utilizzando electrospray per generare goccioline di liquide ultrafine uniforme, ciascuna delle quali funziona come un micro-reattore in cui auto-assemblaggio reazione si verifica nanocristalli micellare che forma, con le strutture (forma micelle e nanocristalli incapsulamento) controllato dal solvente usato. Questo metodo è in gran parte continuo e produce prodotti micellare nanocristallo di alta qualità con un approccio di controllo struttura poco costoso. Utilizzando un idrosolubili organico solvente tetraidrofurano (THF), a forma di verme micellare nanocristalli possono essere prodotte a causa della fusione di solvente-indotto/facilitato micella. Rispetto ai comuni nanocristalli micellare sferica, a forma di verme micellare nanocristalli è in grado di offrire l'assorbimento cellulare aspecifiche ridotta a icona, migliorando così il targeting biologico. Incapsulando co-nanocristalli multiple in ogni micella, effetti sinergici o multifunzionali possono avvenire. Attuali limiti di questo metodo di fabbricazione, che farà parte del lavoro futuro, principalmente la imperfetta incapsulamento nel prodotto nanocristallo micellare e la natura in modo incompleto continua del processo.

La figura 1 Mostra uno schema che riassume il controllo delle strutture (forma e incapsulamento) dei nanocristalli micellare di solvente organico utilizzato nel processo di produzione. Brevemente, diclorometano conduce a micelle sferiche con alcun incapsulamento dei nanocristalli; cloroformio conduce a micelle sferiche con un numero basso di incapsulamento di nanocristalli; THF conduce a micelle sferiche con un numero alto incapsulamento di nanocristalli in u...

Il presente lavoro descrive un metodo per fabbricare nanocristalli micellare, una classe emergente di principale di nanobiomaterials. Questo metodo combina electrospray di top-down, bottom-up auto-assemblaggio e controllo di struttura a base di solvente. Il metodo di fabbricazione è in gran parte continuo, in grado di produrre prodotti di alta qualità e possiede un mezzo poco costoso della struttura di controllo.

Fabbricazione di nanocristalli micellare sferica e a forma di verme combinando Electrospray, auto-assemblaggio e controllo di struttura a base di solvente

Micellar nanocrystals (micelles with encapsulated nanocrystals) have become an emerging major class of nanobiomaterials. We describe a method of ...

L'obiettivo generale di questa procedura è quello di fabbricare nanocristalli micellari combinando l'elettrospray top-down, l'autoassemblaggio bottom-up e un metodo economico di controllo della struttura a base di solventi. Questo metodo offre un buon modo per produrre una classe emergente di nanobiomateriali noti come nanocristalli micellari, che possono essere utili per il rilevamento, l'imaging e la terapia biomedica. I principali vantaggi di questa tecnica includono, in primo luogo, che si tratta di un processo continuo.In secondo luogo, produce prodotti di alta qualità. E in terzo luogo, ha un modo economico di controllare la struttura. Potenzialmente, questa tecnica potrebbe essere adattata per produrre anche altri tipi di nanomateriali.Per iniziare la procedura, sciogliere 10 milligrammi di punti quantici idrofobici in 20 millilitri di cloroformio o tetraidrofurano, a seconda della forma micellare desiderata. Agitare la soluzione per 20 secondi. Quindi, sciogliere 100 milligrammi di polistirene a blocchi di polietilenglicole in 10 millilitri di cloroformio o THF, a seconda della forma desiderata.Se la soluzione è in cloroformio, agitarla per 20 secondi. Se invece la soluzion

fabrication-spherical-worm-shaped-micellar-nanocrystals-combining

Research

Ricerca

JoVE Journal

Chemistry

Chimica

L'obiettivo di questo esperimento è quello di determinare e controllare la dimensione, la forma e la stabilità del amphiphiles discotici auto-assemblati in acqua. Per polimeri a base acquosa supramolecolari tale livello di controllo è molto difficile. Noi applichiamo una strategia con entrambe le interazioni ripugnante e attraente. Le tecniche sperimentali applicate a caratterizzare questo sistema sono ampiamente applicabile.

Controllo della dimensione, forma e stabilità dei polimeri supramolecolari in acqua

Una tecnica semplice, robusta e scalabile di funzionalizzare e di auto-assemblarsi film monostrato di nanoparticelle-ligando macroscopici su substrati libero di modello è descritto in questo protocollo.

Una tecnica di funzionalizzare e Self-montare macroscopiche nanoparticelle-ligando monostrato Films su substrati privi di modello

Segnaliamo un'applicazione intelligente di nanotubi di carbonio per la stabilizzazione cinetica di particelle lipidiche che contengono nanostrutture auto-assemblate nei loro nuclei. La preparazione di particelle lipidiche richiede concentrazioni piuttosto basse di nanotubi di carbonio che ne consentono l'uso in applicazioni biomediche come la somministrazione di farmaci.

Preparazione facile di Internamente auto-assemblato Lipid particelle stabilizzati da nanotubi di carbonio

Questo articolo descrive un processo per la produzione di nanoparticelle polimeriche autoassemblate utilizzando la polimerizzazione a dispersione mediata dalla luce visibile. L'utilizzo della luce visibile a bassa energia per controllare la polimerizzazione consente la formazione riproducibile di micelle autoassemblate simili a vermi ad alto contenuto di solidi.

Sintesi facile di micelle vermiforme dalla luce visibile mediata polimerizzazione in dispersione Utilizzando Photoredox Catalyst

L'assemblaggio e il posizionamento del fuso mitotico dipendono dalle forze combinate generate dalla dinamica dei microtubuli, dalle proteine motorie e dai reticolanti. Qui presentiamo i nostri metodi recentemente sviluppati in cui il confinamento geometrico di goccioline di emulsione sferica viene utilizzato per la ricostituzione dal basso verso l'alto di fusi mitotici basici.

Ricostituzione di base Mitotic mandrini sferici Emulsione goccioline

Sono presentati i protocolli per la sintesi di microsfere da polimeri, la manipolazione delle microsfere e le misure di micro-fotoluminescenza.

Fabbricazione di microsfere di polimeri per risonatore ottico e applicazioni laser

Qui introduciamo protocolli sperimentali per l'osservazione in tempo reale di un processo auto-assemblaggio mediante microscopia elettronica a trasmissione di liquido-cella.

Microscopia elettronica in trasmissione di liquidi-cellula per l'inseguimento auto-assemblaggio delle nanoparticelle

Questo articolo viene descritto il processo di microfluidica e parametri per preparare particelle azionamento da liquidi cristallini elastomeri. Questo processo permette la preparazione di azionamento di particelle e la variazione delle loro dimensioni e la forma (da oblato a fortemente prolata, core-shell e morfologie di Janus) così come la grandezza dell'azionamento.

Preparazione di microfluidica di liquido cristallino elastomero attuatori

L'auto-assemblaggio guidato dalla cristallizzazione (CDSA) mostra l'abilità unica di fabbricare nanostrutture cilindriche di distribuzioni a lunghezza ridotta. Sono dimostrate la polimerizzazione organocatalised ad apertura ad anello di caprolaactone e le successive estensioni a catena del methacritilmettico metillato e dell'acrilammide N,N. Viene delineato un protocollo CDSA vivente che produce cilindri monodispersi fino a 500 nm di lunghezza.

Sintesi di nanoparticelle cilindriche monodisperse tramite l'autoassemblaggio di copoliomeri a blocchi biodegradabili

Forniamo protocolli e dati rappresentativi per la progettazione, l'assemblaggio e la caratterizzazione di micelle complesse di polielettroliti, nanoparticelle core-shell formate da polielettroliti e copolimeri a blocchi caricati caricati idrofili.

Assemblaggio e caratterizzazione di Micelle complesse di polielettroliti

Qui è descritto un metodo di litografia a nanosfera per la fabbricazione parallela di guide d'onda in modalità zero, che sono array di nanoperture in una microscopia in vetro rivestita di metallo coverlip per l'imaging di singole molecole a concentrazioni nano-micromolari di fluorofori. Il metodo sfrutta l'autoassemicolo del cristallo colloidale per creare un modello di guida d'onda.

Fabbricazione di guide d'onda in modalità zero per microscopia ad alta concentrazione a singola molecola

Scopri la fabbricazione di nanocristalli micellari sferici e a forma di verme combinando electrospray, auto-assemblaggio e controllo strutturale a base di solvente. Questo metodo continuo e conveniente produce nanobiomateriali di alta qualità per applicazioni biomediche.

Fabbricazione di nanocristalli micellare sferica e a forma di verme combinando Electrospray, auto-assemblaggio e controllo di struttura a base di solvente (Video) | JoVE Journal

Fabbricazione di nanocristalli micellare sferica e a forma di verme combinando Electrospray, auto-assemblaggio e controllo di struttura a base di solvente

Esplora altri video