Name: 電気活性ポリマーナノ粒子出展光熱プロパティ (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-01-08T14:00:01.000+00:00
Duration: 10 min 16 s
Description: 学ぶ電気活性ポリマーナノ粒子の合成法と光熱特性評価。無酸素合成技術を用いてナノ粒子を調製し、がん細胞に対する細胞毒性を評価する。非侵襲的な光熱治療への応用可能性を探索する。

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この研究は、Texas Emerging Technology Fund (Startup to TB)、Texas State University Research Enhancement Program、Texas State University Doctoral Research Fellowship (to TC)、NSF Partnership for Research and Education in Materials (PREM, DMR-1205670)、The Welch Foundation (AI-0045)、National Institutes of Health (R01CA032132) から一部資金提供を受けました。

<ol><li>Irvin, J., Irvin, D., Stenger-Smith, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrically+active+polymers+for+use+in+batteries+and+supercapacitors%5BTitle%5D)+AND+%22Handbook+of+Conducting+Polymers%22%5BJournal%5D)">Electrically active polymers for use in batteries and supercapacitors.</a> Handbook of Conducting Polymers. , (2007).</li>
<li>Amb, C. M., Dyer, A. L., Reynolds, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Navigating+the+color+palette+of+solution-processable+electrochromic+polymers%5BTitle%5D)+AND+%22Chemistry+of+Materials%22%5BJournal%5D)">Navigating the color palette of solution-processable electrochromic polymers.</a> Chemistry of Materials. 23 (3), 397-415 (2011).</li>
<li>Beaujuge, P. M., Reynolds, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Color+control+in+pi-conjugated+organic+polymers+for+use+in+electrochromic+devices%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Reviews%22%5BJournal%5D)">Color control in pi-conjugated organic polymers for use in electrochromic devices.</a> Chemical Reviews. 110 (1), 268-320 (2010).</li>
<li>Ananthakrishnan, N., Padmanaban, G., Ramakrishnan, S., Reynolds, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tuning+polymer+light-emitting+device+emission+colors+in+ternary+blends+composed+of+conjugated+and+nonconjugated+polymers%5BTitle%5D)+AND+%22Macromolecules%22%5BJournal%5D)">Tuning polymer light-emitting device emission colors in ternary blends composed of conjugated and nonconjugated polymers.</a> Macromolecules. 38 (18), 7660-7669 (2005).</li>
<li>Zhu, Y., Otley, M. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neutral+color+tuning+of+polymer+electrochromic+devices+using+an+organic+dye%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Communications%2C+Cambridge%2C+England%22%5BJournal%5D)">Neutral color tuning of polymer electrochromic devices using an organic dye.</a> Chemical Communications, Cambridge, England. 50 (60), 8167-8170 (2014).</li>
<li>Kline, W. M., Lorenzini, R. G., Sotzing, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+review+of+organic+electrochromic+fabric+devices%5BTitle%5D)+AND+%22Coloration+Technology%22%5BJournal%5D)">A review of organic electrochromic fabric devices.</a> Coloration Technology. 130 (2), 73-80 (2014).</li>
<li>Gerard, M., Chaubey, A., Malhotra, B. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Application+of+conducting+polymer+to+biosensors%5BTitle%5D)+AND+%22Biosensors+%26+Bioeletronics%22%5BJournal%5D)">Application of conducting polymer to biosensors.</a> Biosensors & Bioeletronics. 17, 345-359 (2002).</li>
<li>Abidian, M. R., Kim, D. -H., Martin, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Conducting-polymer+nanotubes+for+controlled+drug+release%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+materials%22%5BJournal%5D)">Conducting-polymer nanotubes for controlled drug release.</a> Advanced materials. 18 (4), 405-409 (2006).</li>
<li>Ge, D., Qi, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+self-powered+and+thermally-responsive+drug+delivery+system+based+on+conducting+polymers%5BTitle%5D)+AND+%22Electrochemistry+Communications%22%5BJournal%5D)">A self-powered and thermally-responsive drug delivery system based on conducting polymers.</a> Electrochemistry Communications. 12 (8), 1087-1090 (2010).</li>
<li>George, P. M., LaVan, D. A., Burdick, J. A., Chen, C. -Y., Liang, E., Langer, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrically+controlled+drug+delivery+from+biotin-doped+conductive+polypyrrole%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Materials%22%5BJournal%5D)">Electrically controlled drug delivery from biotin-doped conductive polypyrrole.</a> Advanced Materials. 18 (5), 577-581 (2006).</li>
<li>Li, Y., Neoh, K. G., Kang, E. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Controlled+release+of+heparin+from+polypyrrole-poly%28vinyl+alcohol%29+assembly+by+electrical+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+biomedical+materials+research.+Part+A%22%5BJournal%5D)">Controlled release of heparin from polypyrrole-poly(vinyl alcohol) assembly by electrical stimulation.</a> Journal of biomedical materials research. Part A. 73 (2), 171-181 (2005).</li>
<li>Svirskis, D., Travas-Sejdic, J., Rodgers, A., Garg, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrochemically+controlled+drug+delivery+based+on+intrinsically+conducting+polymers%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+controlled+release%3A+official+journal+of+the+Controlled+Release+Society%22%5BJournal%5D)">Electrochemically controlled drug delivery based on intrinsically conducting polymers.</a> Journal of controlled release: official journal of the Controlled Release Society. 146 (1), 6-15 (2010).</li>
<li>Cheng, L., Yang, K., Chen, Q., Liu, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Organic+stealth+nanoparticles+for+highly+effective+in+vivo+near-infrared+photothermal+therapy+of+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Nano%22%5BJournal%5D)">Organic stealth nanoparticles for highly effective in vivo near-infrared photothermal therapy of cancer.</a> ACS Nano. 6 (6), 5605-5613 (2012).</li>
<li>Chougule, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+and+characterization+of+polypyrrole+%28PPy%29+thin+films%5BTitle%5D)+AND+%22Soft+Nanoscience+Letters%22%5BJournal%5D)">Synthesis and characterization of polypyrrole (PPy) thin films.</a> Soft Nanoscience Letters. 01 (01), 6-10 (2011).</li>
<li>Yang, K., Xu, H., Cheng, L., Sun, C., Wang, J., Liu, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vitro+and+in+vivo+near-infrared+photothermal+therapy+of+cancer+using+polypyrrole+organic+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+materials%22%5BJournal%5D)">In vitro and in vivo near-infrared photothermal therapy of cancer using polypyrrole organic nanoparticles.</a> Advanced materials. 24 (41), 5586-5592 (2012).</li>
<li>Diniz, S. N., Sosnik, A., Mu, H., Valduga, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanobiotechnology%5BTitle%5D)+AND+%22BioMed+research+international%22%5BJournal%5D)">Nanobiotechnology.</a> BioMed research international. 2013, (2013).</li>
<li>Weissleder, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Clearer+Vision+for+in+vivo+Imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Biotechnology%22%5BJournal%5D)">A Clearer Vision for in vivo Imaging.</a> Nature Biotechnology. , (2001).</li>
<li>Irvin, J., Reynolds, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Low-oxidation-potential+conducting+polymer%3A+alternating+substituted+para-phenylene+and+3%2C4-ethylenedioxythiophene+repeat+units%5BTitle%5D)+AND+%22Polymer%22%5BJournal%5D)">Low-oxidation-potential conducting polymer: alternating substituted para-phenylene and 3,4-ethylenedioxythiophene repeat units.</a> Polymer. 39 (11), 2339-2347 (1998).</li>
<li>Yang, Y., Oldenhius, N., Buchwald, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mild+and+general+condition+for+Negishi+cross-coupling+enabled+by+the+use+of+palladacycle+percatalysts%5BTitle%5D)+AND+%22Angew+Chem%22%5BJournal%5D)">Mild and general condition for Negishi cross-coupling enabled by the use of palladacycle percatalysts.</a> Angew Chem. 29 (6), 997-1003 (2012).</li>
<li>Negishi, E., Hu, Q., Huang, Z., Qian, M., Wang, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Negishi+Coupling%3A+an+update%3A+Enantiopure+sulfoxides+and+sulfinamides.+New+products+from+Aldrich+R+%26+D%5BTitle%5D)+AND+%22Aldrichchimica+Acta%22%5BJournal%5D)">The Negishi Coupling: an update: Enantiopure sulfoxides and sulfinamides. New products from Aldrich R & D.</a> Aldrichchimica Acta. 38 (3), (2005).</li>
<li>Bilati, U., Allémann, E., Doelker, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+a+nanoprecipitation+method+intended+for+the+entrapment+of+hydrophilic+drugs+into+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Pharmaceutical+Sciences%22%5BJournal%5D)">Development of a nanoprecipitation method intended for the entrapment of hydrophilic drugs into nanoparticles.</a> European Journal of Pharmaceutical Sciences. 24 (1), 67-75 (2005).</li>
<li>Nagavarma, B. V. N., Yadav, H. K. S., Ayaz, A., Vasudha, L. S., Shivakumar, H. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Different+techniques+for+preparation+of+polymeric+nanopaticles-A+review%5BTitle%5D)+AND+%22Asian+Journal+of+Pharaceutical+and+Clinical+Research%22%5BJournal%5D)">Different techniques for preparation of polymeric nanopaticles-A review.</a> Asian Journal of Pharaceutical and Clinical Research. 5 (3), 16-23 (2012).</li>
<li>Vaitkuviene, A., Kaseta, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+cytotoxicity+of+polypyrrole+nanoparticles+synthesized+by+oxidative+polymerization%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Hazardous+Materials%22%5BJournal%5D)">Evaluation of cytotoxicity of polypyrrole nanoparticles synthesized by oxidative polymerization.</a> Journal of Hazardous Materials. 250-251, 167-174 (2013).</li>
<li>Han, Y. K., Yih, J. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Facile+synthesis+of+aqueous-dispersible+nano-PEDOT%3APSS-co-MA+core%2Fshell+colloids+through+spray+emulsion+polymerization%5BTitle%5D)+AND+%22Macromolecular+Chemistry+and+Physics%22%5BJournal%5D)">Facile synthesis of aqueous-dispersible nano-PEDOT:PSS-co-MA core/shell colloids through spray emulsion polymerization.</a> Macromolecular Chemistry and Physics. 212 (4), 361-366 (2011).</li>
<li>Winkel, K. L., Carberry, J. R., Irvin, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+and+electropolymerization+of+3%2C5-bis-%283%2C4-ethylenedioxythien-2-yl%29-4%2C4-dimethyl+isopyrazole%3A+A+donor-acceptor-donor+monomer%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+Electrochemical+Society%22%5BJournal%5D)">Synthesis and electropolymerization of 3,5-bis-(3,4-ethylenedioxythien-2-yl)-4,4-dimethyl isopyrazole: A donor-acceptor-donor monomer.</a> Journal of the Electrochemical Society. 160 (8), G111-G116 (2013).</li>
<li>Hoye, T., Eklov, B., Voloshin, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((No-D+NMR+spectroscopy+as+a+convenient+method+for+titering%5BTitle%5D)+AND+%22Organic+Letters%22%5BJournal%5D)">No-D NMR spectroscopy as a convenient method for titering.</a> Organic Letters. 6 (15), 2567-2570 (2004).</li>
<li>Umezawa, K., Oshima, T., Yoshizawa-Fujita, M., Takeoka, Y., Rikukawa, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+of+hydrophilic-hydrophobic+block+copolymer+ionomers+based+on+polyphenylenes%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Macro+Letters%22%5BJournal%5D)">Synthesis of hydrophilic-hydrophobic block copolymer ionomers based on polyphenylenes.</a> ACS Macro Letters. 1 (8), 969-972 (2012).</li>
<li>Tao, Z., Fan, H., Zhou, J., Jin, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Conjugated+polyelectrolyte+with+pendant+caboxylate+groups%3A+synthesis%2C+photophysics%2C+and+pH+responses+in+the+presence+of+surfactants%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Polymer+Science+Part+A-Polymer+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Conjugated polyelectrolyte with pendant caboxylate groups: synthesis, photophysics, and pH responses in the presence of surfactants.</a> Journal of Polymer Science Part A-Polymer Chemistry. 46 (3), 830-843 (2008).</li>
<li>Winkel, K. L., Carberry, J. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Donor-acceptor-donor+polymers+utilizing+pyrimidine-based+acceptors%5BTitle%5D)+AND+%22Reactive+%26+Functional+Polymers%22%5BJournal%5D)">Donor-acceptor-donor polymers utilizing pyrimidine-based acceptors.</a> Reactive & Functional Polymers. 83, 113-122 (2014).</li>
<li>Kròl, E., Scheffers, D. -J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((FtsZ+polymerization+assays%3A+simple+protocols+and+considerations%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments+%3A+JoVE%22%5BJournal%5D)">FtsZ polymerization assays: simple protocols and considerations.</a> Journal of Visualized Experiments : JoVE. (81), e50844(2013).</li>
<li>Zolnik, B., Potter, T. M., Stern, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Zeta+potential+measurement%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+in+Molecular+Biology%22%5BJournal%5D)">Zeta potential measurement.</a> Methods in Molecular Biology. 697, 173-179 (2011).</li>
<li>Nogi, K., Naito, M., Yokoyama, T. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aNogi%2C+K+%22Nanoparticle+technology+handbook%22">Nanoparticle technology handbook</a>. , Elsevier. (2012).</li>
<li>Pattani, V. P., Tunnell, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanoparticle-mediated+photothermal+therapy%3A+A+comparative+study+of+heating+for+different+particle+types%5BTitle%5D)+AND+%22Lasers+in+Surgery+and+Medicine%22%5BJournal%5D)">Nanoparticle-mediated photothermal therapy: A comparative study of heating for different particle types.</a> Lasers in Surgery and Medicine. 44 (8), 675-684 (2012).</li>
<li>Subianto, S., Will, G. D., Kokot, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Templated+electropolymerization+of+pyrrole+in+a+capillary%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Polymer+Science%2C+Part+A%3A+Polymer+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Templated electropolymerization of pyrrole in a capillary.</a> Journal of Polymer Science, Part A: Polymer Chemistry. 41 (12), 1867-1869 (2003).</li>
<li>Sgouras, D., Duncan, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Methods+for+the+evaluation+of+biocompatibility+of+soluble+synthetic+polymers+which+have+potential+for+biomedical+use%3A+use+of+the+tetrazolium-based+colorimetric+assay+%28MTT%29+as+a+preliminary+screen+for+evaluation+of+in+vitro+cytotoxicity%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Materials+Science%3A+Materials+in+Medicine%22%5BJournal%5D)">Methods for the evaluation of biocompatibility of soluble synthetic polymers which have potential for biomedical use: use of the tetrazolium-based colorimetric assay (MTT) as a preliminary screen for evaluation of in vitro cytotoxicity.</a> Journal of Materials Science: Materials in Medicine. 1 (2), 61-68 (1990).</li>
<li>Ahmadian, S., Barar, J., Saei, A. A., Fakhree, M. A. A., Omidi, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cellular+toxicity+of+nanogenomedicine+in+MCF-7+cell+line%3A+MTT+assay%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments+%3A+JoVE%22%5BJournal%5D)">Cellular toxicity of nanogenomedicine in MCF-7 cell line: MTT assay.</a> Journal of Visualized Experiments : JoVE. (26), (2009).</li>
<li>Huang, X., Kang, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparative+study+of+photothermolysis+of+cancer+cells+with+nuclear-targeted+or+cytoplasm-targeted+gold+nanospheres%3A+continuous+wave+or+pulsed+lasers%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomedical+Optics%22%5BJournal%5D)">Comparative study of photothermolysis of cancer cells with nuclear-targeted or cytoplasm-targeted gold nanospheres: continuous wave or pulsed lasers.</a> Journal of Biomedical Optics. 15 (5), 058002(2015).</li>
</ol>

著者らは開示するものは何もない。

この作業では、電気活性ポリマーNPは、癌治療のための潜在的なPTT剤として合成されています。 NPの調製は、乳化重合に続いて、モノマーの合成から出発し、記載されています。かかるEDOT及びピロールのような電気活性ポリマーを用いたNPの調製は以前に記載されているが、この論文では、このプロセスは、より大きな、より複雑な単量体に拡張することができることを実証し、ユニークな拡張共役モノマーと開始ポリマーNPの調製を記載します。 二つの異なる経路は、ジアルコキシベンゼンモノマーを合成するために必要です。 1,4- dihexyloxybenzeneがKOH /エタノールを用いて合成することができますが、そのアプローチは、1,4-ビス塩基促進エステル加水分解に起因する可能性が最も高い（エチルブタノイル）ベンゼンの合成に失敗しました。 KI / K 2 CO 3の混合物が使用される場合、加水分解が回避され、製品が正常に取得されます。ボットの臭素化時間はdialkoxybenzenes の Br 2 を用いて達成されます<...

電気活性ポリマーは、電場の存在下で、それらの特性（色、導電性、反応性、量など ）を変更します。迅速なスイッチング時間、同調性、耐久性、電気活性ポリマーの軽量特性は代替エネルギー、センサー、エレクトロクロミック、および生物医学的装置を含む多くの提案の用途、につながっています。電気活性ポリマーは、柔軟、軽量電池、キャパシタ電極として有用である可能性がある。エレクトロクロミック素子における電気活性ポリマーの1アプリケーションは、建物や自動車、サングラス、保護メガネ、光記憶装置、スマート繊維用グレア低減システムを含む。2-5スマートウィンドウは、オンデマンド特定の波長の光を遮断し、家庭や自動車の内装を保護することによって、エネルギー必要量を減らすことができます。スマートテキスタイルは、UV放射線から保護するために衣服に使用することができます。6電気活性ポリマーは、ALSを持っていますO医療機器で使用され始めて。生物医学装置に使用される電気活性ポリマーの中でも、ポリピロール（のPPy）、ポリアニリン（PANI）、およびポリ（3,4-エチレンジオキシチオフェン）（PEDOT）は、最も一般的なの一つです。例えば、ポリマーのこれらの種類は、一般的に、バイオセンサデバイス内のトランスデューサとして使用されている治 ​​療的送達7応用も有望であることが示されています。研究では、電気活性ポリマーから調製されたデバイスからの薬物および治療 ​​用タンパク質の放出を実証した。8-12最近では、電気活性ポリマーは、光熱治療における治療薬として使用されている。13-15を光熱治療において、光熱剤は、近くの光を吸収しなければなりませんまた、光は、典型的には、1センチメートルまで、組織に浸透の最大の深さを持っている治 ​​療の窓、として知られている、（NIR）領域（〜700〜900 nm）を-infrared。この範囲では16,17、ヘモグロビンのような生物学的な発色団は、 、酸化ヘモグロビン、脂質、および水が持っている少しツーなし簡単に浸透する光を可能に吸光度、。光熱剤は、この治療域の光を吸収するとき、光エネルギーは、光熱エネルギーに変換されます。 根岸カップリングを用いて合成したビス- EDOTベンゼンモノマー、置換アルコキシ、アービンおよび共同研究者は、以前に報告されている。18根岸カップリングは、炭素-炭素結合形成のための好ましい方法です。このプロセスは、低毒性であり、他の有機金属を用いるよりも高い反応性を有する傾向がある有機亜鉛中間体の使用を含む多くの利点を有している。19,20有機亜鉛化合物は、有機ハロゲン化物に官能基の幅広い互換性がある。20では根岸カップリング反応は、有機ハロゲン化物及び有機金属は、パラジウム（0）触媒の使用を介して連結されている20本明細書に提示研究では、このクロスカップリング法は、（1,4-ジアルコキシ-2,5-ビスの合成に利用されています3,4- ethylenedioxythienyl）benzeNE（BEDOT-B（OR）2）モノマー。これらのモノマーは、簡単に生物医学的用途における使用のための有望な候補であるポリマーを得るために、電気化学的または化学的に重合することができます。 生物医学的用途のための水性溶液中のコロイド状ポリマー懸濁液を調製するための従来の方法は、典型的には、ナノ析出またはエマルジ ​​ョン溶媒蒸発法に続いて、バルクポリマーの溶解を伴う。21,22のポリNPを（BEDOT-B（OR）2）を製造するためにNPは、 その場で乳化重合中により合成される場合には、ボトムアップアプローチがここで示されています。乳化重合は、容易にスケーラブルであり、NPの製造のための比較的高速な方法であるプロセスである。他の電気活性ポリマーのNPを製造するために乳化重合を用いて、22の研究は、のPPy及びPEDOTのために報告されている。15,23,24 PEDOTのNP、例えばスプレーエマルションpを使用して調製されていますolymerization。24、この方法は、再現するのが困難であり、通常はより大きなミクロンサイズの粒子が得られます。この資料に記載されているプロトコルは、再現性100-nmのポリマーのNPを製造するためのドロップ、超音波処理法の使用を探ります。 このプロトコルでは、以前に報告されたポリ同様のNIR領域の光を吸収するように調整電気活性ポリマー（BEDOT-B（OR）は、2） 合成されたエレクトロクロミックデバイスおよびPTT剤としての可能性を実証することを特徴とします。まず、根岸カップリングを介して、単量体の合成のための手順が記載されています。モノマーは、NMR及び紫外可視近赤外分光法を用いて特徴付けられます。水性媒体中で酸化乳化重合を介してNPのコロイド懸濁液の調製も記載されています。手順は、以前にHanらによって記載された2段階乳化重合プロセスに基づいている。別の単量体に適用されます。二界面活性剤系でありますNPの単分散性を制御するために使用されます。細胞生存率アッセイは、NPの細胞適合性を評価するために使用されます。最後に、PTTトランスデューサとして作用するこれらのNPの電位は、NIRレーザを照射することによって実証されます。

<table><tbody><tr><td>2 mmの直径のプラチナの働き電極</td><td>CHの器械</td><td>CH102</td><td>は非常に良い紙やすりを使用して磨かれる</td></tr><tr><td>3,4-エチレンジオキシチオフェン</td><td>ΣAldrich</td>の<td>483028</td><td>真空蒸留によって精製される</td></tr><tr><td>3-(4,5-ジメチルチアゾール-2-イル)-2,5-ジフェニルテトラゾリウム臭化物(MTT) 98%</td><td>Alfa Aesar</td><td>L11939</td><td></td></tr><tr><td>505 Sonic Dismembrator</td><td>フィッシャーサイエンティフィック&トレード;&nbsp;</td><td>FB505110</td><td>1/8インチのチップで、定格は500&nbsp;ワット</td></tr><tr><td>808 nm レーザー ダイオード</td><td>ThorLabs</td><td>L808P1WJ</td><td>定格 1 W</td></tr><tr><td>アセトニトリル無水 99%</td><td>Acros</td><td>61022-0010</td><td></td></tr><tr><td>Avanti J-26 XPI</td><td>ベックマン コールター</td><td>393127</td><td></td></tr><tr><td>ブロモヘキサン 98%</td><td>MP バイオメディカル</td><td>202323</td><td></td></tr><tr><td>透析 (100,000) MWCO</td><td>SpectrumLabs</td><td>G235071</td><td></td></tr><tr><td>ジメチルスルホキシド99%(DMSO)</td><td>BDH</td><td>BDH1115</td><td></td></tr><tr><td>ジメチルホルムアミド無水物(DMF)99%</td><td>アクロス</td><td>326870010</td><td></td></tr><tr><td>ドデシルベンゼンスルホン酸(DBSA)&nbsp;</td><td>TCI</td><td>D0989</td><td></td></tr><tr><td>ダルベッコ改変イーグルミディアム(DMEM)&nbsp;</td><td>コーニング</td><td>10-013 CV</td><td></td></tr><tr><td>EMS 150 TES スパッタコーター</td><td>電子顕微鏡科学</td><td></td><td></td></tr><tr><td>エタノール (EtOH) 100%</td><td>BDH</td><td>BDH1156</td><td></td></tr><tr><td>エチル 4-ブロモ酪酸 (98%)</td> <td>アクロス</td><td>173551000</td><td></td></tr><tr><td>酢酸エチル 99%</td><td>フィッシャー</td><td>UN1173</td><td></td></tr><tr><td>ウシ胎児血清 (FBS)</td><td>コーニング</td><td>35-010-CV</td><td></td></tr><tr><td>Helios NanoLab 400</td><td>FEI</td><td></td><td></td></tr><tr><td>ヘキサン</td><td>フィ</td><td>ッシャーH306-4</td><td></td></tr>塩<tr><td>酸(HCl)</td><td>フィ</td><td>ッシャーA142-212</td><td></td></tr>ハイ<tr><td>ドロキノン99.5%</td><td>アクロス</td><td>120915000</td><td></td></tr><tr><td>無水ヒドロジン98%</td><td>シグマアルドリッチ</td><td>215155</td><td></td></tr><tr><td>酸化インジウムスズ(ITO)コーティングガルス</td><td>デルタテクノロジー</td><td>ズCG-41IN-CUV</td><td>4-8 &Omega;/sq</td></tr><tr><td>塩化鉄 97% FeCl3</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>157740</td><td></td></tr><tr><td>硫酸マグネシウム (MgSO4)</td><td>Fisher</td><td>593295</td><td>100 &#176;C</td></tr><tr><td>SKOV-3</td><td>ATCC</td><td>HTB-26</td><td></td></tr><tr><td>メタノール</td><td>BDH</td><td>BHD1135</td><td></td></tr><tr><td>n-ブトリカン (2.5 m)&nbsp;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>230707</td><td>自然発火</td></tr>性<tr><td>ポリ(スチレンスルホン酸-co-リンゴ酸) (PSS-co-MA) 20,000 MW</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>434566</td><td></td></tr><tr><td>炭酸カリウム</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>209619</td><td>100 &#176;C</td></tr><tr><td>水酸化カリウム</td><td>Alfa Aesar</td><td>A18854</td><td></td></tr><tr><td>ヨウ化カリウム</td><td>フィッシャー</td><td>P410-100</td><td></td></tr><tr><td>RO-5 攪拌器</td><td>IKA-Werke</td><td></td><td></td></tr><tr><td>SC4000 IR カメラ</td><td>FLIR</td><td></td><td></td></tr><tr><td>シナジー H4 ハイブリッド リーダー</td><td>Biotek</td><td></td><td></td></tr><tr><td>過塩素酸テトラブチルアンモニウム (TBAP) 99%</td> <td>Sigma-Aldrich</td><td>3579274</td><td>酢酸エチルでの再結晶により精製</td></tr><tr><td>テトラヒドロフラン無水物 (THF) 99%</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>401757</td><td></td></tr><tr><td>テトラキス(トリフェニルホスフィン) パラジウム(0)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>216666</td><td>湿度に敏感な</td></tr><tr><td>サーモミキサー</td><td>Eppendorf</td><td></td><td></td></tr><tr><td>USB ポテンショスタット/ガルバノスタット</td><td>WaveNow</td><td>AFTP1</td><td></td></tr><tr><td>ゼータサイザー Nano Zs</td><td>マルバーン</td><td></td><td>光学アレンジメント175&#176;</td></tr><tr><td>塩化亜鉛 (1 M) ZnCl2</td><td>Acros</td><td>370057000</td><td></td></tr></tbody></table>

電気活性ポリマーナノ粒子出展光熱プロパティ

Electroactive Polymer Nanoparticles Exhibiting Photothermal Properties

電気活性ポリマーの合成方法が示されており、根岸カップリングで終わる3段階のプロセスを使用して、拡張共役モノマーの合成から始まります。根岸カップリングは、化学前駆体を最初にリチウム化し、続いてZnCl2によるトランスメタリゼーションを行うクロスカップリングプロセスです。得られた有機亜鉛化合物は、二臭化芳香族前駆体に結合して、共役モノマーを得ることができる。ポリマーフィルムは、モノマーの電気重合によって調製でき、サイクリックボルタンメトリーおよび紫外可視近赤外(UV-Vis-NIR)分光法を使用して特性評価できます。ナノ粒子(NP)は、2つの界面活性剤システムを使用してモノマーを乳化重合することにより調製され、ポリマーNPの水性分散液が得られます。NPは、動的光散乱、電子顕微鏡、およびUV-Vis-NIR分光法を使用して特性評価されます。NPの細胞適合性は、細胞生存率アッセイを用いて調査されます。最後に、NP懸濁液にNIRレーザーを照射して、光熱療法(PTT)の可能性のある材料としての有効性を判断します。

M1とM2を生じる反応プロトコルは、図1に示されている。モノマーは、1 H及び13 C NMRスペクトル、融点、および元素分析によって特徴づけることができます。 1 H NMRスペクトルは、原子およびそれらの電子環境の接続性に関する情報を提供します。このように、それは日常の反応が正常に完了していることを確認するために使用されます。根岸カップリング反応は、7.1から7.8 ppmのPPMに移行するフェニルプロトンのピークを引き起こし、EDOTにフェニル環の結合を含みます。チエニル陽子はまた、6.5 ppmの高磁場シフトします。エチレンジオキシブリッジ炭素上の4つのプロトンが4.3 ppmのマルチプの2つのセットに分割されます。脂肪族炭素上のプロトンが大幅に変更されません。 13 C NMRスペクトルは、170で、フェニレン炭素145、140、及びチエニル炭素113、150、120、及び112のピークを示すであろう。アリの体位族炭素が大幅に変更されません...

電気活性ポリマーからなるナノ粒子の合成と調製のためのプロトコールが提示されます。

A method for the synthesis of electroactive polymers is demonstrated, starting with the synthesis of extended conjugation monomers using a three-step ...

このプロトコルの全体的な目標は、光熱特性を示す導電性高分子ナノ粒子を調製し、その細胞毒性を評価することです。導電性ポリマーナノ粒子は、近赤外領域の光を吸収し、それを熱に変換してがん細胞を殺すため、光温熱療法に理想的な薬剤です。高分子光線療法剤の主な利点は、適合性と腫瘍標的化能力により吸収特性を調整し、効果的な非侵襲的な局所がん治療を可能にすることです。私たちが光温熱療法に使用しているポリマーは、代替エネルギーアプリケーション、センサー、エレクトロクロミクスにも使用できます。この方法に不慣れな人は、反応が水分に敏感であるため、苦労する可能性があります。エアレス合成技術を十分に理解することが不可欠です。無菌技術を習得するのが難しいため、細胞培養アッセイの視覚的なデモンストレーションは非常に重要です。すべてのマルチロールプレイアッセイは、適切な結果を得るために精度と一貫性を必要とします。3ネックの丸底フラスコには、セプタム、インレットコントロールアダプターが取り付けられたコンデンサー、ガスアウトレットコントロールアダプターを固定します。ガスコンセントアダプターをバブラーに接続します。次に、インレットアダプターを厚肉のPVCチューブでアルゴンシュレンクラインに接続します。反応フラスコへのアルゴンの流れを開始し、ガスを数分間流します。真空をオンにした後、ブンゼンバーナーを使用して反応を火炎乾燥し、アルゴンで装置をパージします。これをさらに2回繰り返して、エアレス環境を実現します。注射器を使用して、セプタムを介して装置に1ポイントゼロ7グラムのEDOTを追加します。フラスコに20ミリリットルのテトラヒドロフランを加えてかき混ぜます。低定時フラスコにドライアイスアセトンバスを用意し、マイナス78°Cで15分間EDOTフラスコを冷やします。次に、摂氏マイナス78度の温度を維持しながら、ヘキサン中のn-ブチルリチウムの11ミリモルでワイズにドロップします。完全に加えた後、さらに1時間攪拌します。有機リチウム試薬の取り扱いには細心の注意を払う必要があります。これらの溶液は非常に危険であり、その使用について広範な訓練を受けた人のみが取り扱う必要があります。ドライアイスアセトンバスを取り外します。そして、すぐに室温で1時間攪拌しながら、1モル塩化亜鉛溶液の14ポイント13ミリリットルの滴賢明な添加を開始します。次に、1 4 Dialkoxy 2 5 ジブロモベンゼンの 4 ミリモルと 80 マイクロモルのパラジウムテトラキス トリフェニルホスフィンを反応に加えます。摂氏75度でオイルバスで反応を再フラックスし始めます。毎日、シリンジを使用して反応混合物の小さなサンプルを採取します。サンプルを2ミリリットルの1モル塩酸に沈殿させ、2ミリリットルのジクロロメタンを使用して材料を抽出しま

electroactive-polymer-nanoparticles-exhibiting-photothermal-properties

Research

JoVE Journal

Engineering

工学

そこで我々は、強力な光熱療法剤機能、構造依存的な蛍光の自己消光及び光熱ユニークな特性を有するporphysomesと呼ばれる新規真性多官能ナノベシクルを開発した。我々は、高圧押し出しを使用してporphysomesを策定し、異種移植腫瘍モデルにおけるそれらの光熱治療の有効性を検討した。...

1分Porphysomesを使用してサブワンワット光熱腫瘍焼灼、真性多機能ナノベシクル

このプロトコルは、金ナノロッドの光吸収に伴う一時的な加熱を使用して、ニューロン細胞の分化と細胞内カルシウム活性を刺激する方法を概説しています。これらの結果は、神経補綴物や神経科学の基礎研究における新たな応用の可能性を秘めています。...

神経細胞の金ナノロッド補助光刺激

有機色素分子とオレイン酸でコーティングされたアップコンバーティングナノ粒子は水溶性ではありません。このプロトコルは、有機色素分子の移動と、粒子を最初の疎水性溶媒から水へのアップコンバートを可能にする「プラグアンドプレイ」方法を説明しています。...

「プラグアンドプレイ」両親媒性ポリマー、有機染料及びアップコンバーティングナノ粒子を含む水分散性Nanoassembliesを作成する方法を

このプロトコルは、フラーレンとブレンドされた導電性ポリマーナノ粒子の製造方法を説明しています。これらのナノ粒子は、光線力学療法(PDT)の次世代光増感剤としての可能性について調査されました。...

ポリマー/フラーレンナノ粒子の光増感を実施ブレンドと光線力学療法

有機半導体ポリマーの使用に基づく、可視光によるin-vitro細胞培養の電気的活動の刺激方法が説明されています。...

生細胞共役ポリマーにより電気的活動の光制御

私たちは、湿式化学的アプローチによって生成された多機能Fe2O3-Auナノ粒子の合成と特性を説明し、レーザー照射を使用してそれらの光熱特性を調査します。複合Fe2O3-Auナノ粒子は、両方の材料の特性を保持し、優れた磁気特性とプラズモン特性を備えた多機能構造を作り出します。...

多機能ハイブリッドのFe<sub&gt; 2</sub&gt; O<sub&gt; 3</sub&gt; -Auナノ粒子の効率的なプラズモニック暖房

この原稿では、化学反応を伴わない温度誘導エマルジョンによる磁気感熱性ミクロゲルの調製について説明します。これらの感受性ミクロゲルは、磁気的および熱的に誘発される薬物放出における潜在的な使用のためにポリ（ N-イソプロピルアクリルアミド ）（PNIPAAm）、ポリエチレンイミン（PEI）およびFe 3 O 4 -NH 2ナノ粒子を混合することによって合成された。...

磁気および感熱性ポリ（<em&gt; N</em&gt; - イソプロピルアクリルアミド）ベースのミクロゲル

ここでは、自己集合体を介した酸化鉄ナノ粒子殻状マイクロバブル(NSM)の製造プロトコルであり、磁気高熱および光熱併用がん治療のための1つのナノ治療プラットフォームにおける磁気、音響、および光応答性を相乗化する。...

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エレクトロスピニング商品ポリマーナノファイバー上への電気活性ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)の気相堆積

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学ぶ電気活性ポリマーナノ粒子の合成法と光熱特性評価。無酸素合成技術を用いてナノ粒子を調製し、がん細胞に対する細胞毒性を評価する。非侵襲的な光熱治療への応用可能性を探索する。

電気活性ポリマーナノ粒子出展光熱プロパティ

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