Name: 접선 흐름 Ultrafiltration : 콜로이드 실버 나노 입자의 크기 선택과 집중을위한 그린방법 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-10-04T12:00:00.000+00:00
Duration: 12 min 47 s
Description: 학습하세요 콜로이드 은 나노입자의 크기 선별 및 농축을 위한 접선 흐름 초여과법. UV-Vis 분광법과 ICP-OES를 활용한 정량 분석으로 나노입자 품질을 검증하는 효율적인 그린 화학 기법입니다.

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엔지니어링 및 LEADER 컨소시엄 프로그램에 NUE을 통해 국립 과학 재단 (National Science Foundation)의 자금 지원은 굉장히 인정됩니다.

<ol><li>The Project on Emerging Nanotechnologies. , Available from: 
		
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<li>Eppler, A., Weigandt, M., Schulze, S., Hanefeld, A., Bunjes, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+different+protein+concentration+techniques+within+preformulation+development%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Pharm%22%5BJournal%5D)">Comparison of different protein concentration techniques within preformulation development.</a> Int. J. Pharm. 421, 120-129 (2011).</li>
<li>Creighton, J. A., Blatchford, C. G., Albrecht, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plasma+resonance+enhancement+of+Raman+scattering+by+pyridine+adsorbed+on+silver+or+gold+sol+particles+of+size+comparable+to+the+excitation+wavelength%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Chem.+Soc.+Faraday+Trans%22%5BJournal%5D)">Plasma resonance enhancement of Raman scattering by pyridine adsorbed on silver or gold sol particles of size comparable to the excitation wavelength.</a> J. Chem. Soc. Faraday Trans. 2, 790-798 (1979).</li>
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<li>Śileikaitċ, A., Prosyčevas, I., Puišo, J., Juraitis, A., Guobienċ, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analysis+of+Silver+Nanoparticles+Produced+by+Chemical+Reduction+of+Silver+Salt+Solution%5BTitle%5D)+AND+%22Mater.+Sci.+%28Medziagotyra%29%22%5BJournal%5D)">Analysis of Silver Nanoparticles Produced by Chemical Reduction of Silver Salt Solution.</a> Mater. Sci. (Medziagotyra). 12, 287-291 (2006).</li>
<li>Lewis, L. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chemical+catalysis+by+colloids+and+clusters%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Rev%22%5BJournal%5D)">Chemical catalysis by colloids and clusters.</a> Chem. Rev. 93, 2693-2730 (1993).</li>
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<li>Pavel, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Label-Free+SERS+Detection+of+Small+Proteins+Modified+to+Act+as+Bifunctional+Linkers%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Phys.+Chem.+C%22%5BJournal%5D)">Label-Free SERS Detection of Small Proteins Modified to Act as Bifunctional Linkers.</a> J. Phys. Chem. C. 112, 4880-4883 (2008).</li>
<li>Ladner, D. A., Steele, M., Weir, A., Hristovski, K., Westerhoff, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functionalized+nanoparticle+interactions+with+polymeric+membranes%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Hazard.+Mater%22%5BJournal%5D)">Functionalized nanoparticle interactions with polymeric membranes.</a> J. Hazard. Mater. , (2011).</li>
</ol>

관심 없음 충돌이 선언 없습니다.

UV-VIS 흡수 분광 광도법 및 콜로이드 AgNPs의 라만 분광학 이곳은 콜로이드의 흡수 스펙트럼의 표면 plasmon 공명 봉우리의 수는 AgNPs 증가 대칭으로 감소하는 것으로 알려져 있습니다. 또한, AgNP 집계는 광범위한이나 붉은 이동 봉우리의 모양이 생깁니다. 25,26은 394 nm의에서 단일 샤프하고 대칭 SPR 피크의 존재가 적당한 집계 및 크기 분포의 작은 구형 AgNPs을 나타내는 것입니다. 전, ultrafiltration 후 콜로이드 샘플의 순도는 H 2 O.에 특징은 세 진동 모드를 전시 원래 크레이 톤 콜로이드와 최종 100 KD retentate의 라만 스펙트럼에 의해 입증되었다 유기 불순물이나 대형 라만 크로스 섹션 ultrafiltration 오염 물질과 관련된 라만 신호는 AgNP에 즉시 근접을 통해 향상 될표면 (즉, 소위 표면 강화 라만 분광법 (SER...

<table border="1"><tr><td> 실버 질산염 (AgNO 3) </td><td> Acros 유기물 주식회사 </td><td> CAS : ​​7761-88-8 </td><td></td></tr><tr><td> 나트륨 borohydride (NaBH 4) </td><td> Acros 유기물 주식회사 </td><td> CAS : ​​16940-66-2 </td><td></td></tr><tr><td> 질산 (HNO 3, Optima) </td><td> 피셔 과학 주식회사 </td><td> A467-1 </td><td> ICP 분석을위한 금속 등급을 추적 </td></tr><tr><td> 10,000 μg ML -1은 표준 EnviroConcentrate </td><td> 울트라 과학 </td><td> US-IAA-047 </td><td></td></tr><tr><td> KrosFlo 연구 II 전 접선 흐름 여과 시스템 </td><td> 스펙트럼 연구소 주식회사 </td><td> <a href="http://www.spectrumlabs.com/pshop/RequestPrice/index.html?LiFrom=%2Ffiltration%2FKR2SystemO.html;FrName=Research+IIi+System;Pn=SYR2-U20-01N;" target="_blank">SYR2-U20-01N</a> </td><td></td></tr><tr><td> 0.05 μm PS (0.5 mm) 460cm 2 </td><td> 스펙트럼 연구소 주식회사 </td><td> <a href="http://www.spectrumlabs.com/filtration/MidiKros.html?Pn=X30S-900-02N;" target="_blank">X30S-900-02N</a> </td><td></td></tr><tr><td> 미디 100 KD PS 200cm 2 </td><td> 스펙트럼 연구소 주식회사 </td><td> X3-100S-901-02N </td><td></td></tr><tr><td> Micro100 KD PS 20cm이 </td><td> 스펙트럼 연구소 주식회사 </td><td> X1AB-300-10N </td><td></td></tr><tr><td> MasterFlex C-플렉스 튜브 L / S 사이즈 17 </td><td> 콜 - 팔머 인스트루먼트 (주) </td><td> 06424-17 </td><td></td></tr><tr><td> MasterFlex C-플렉스 튜브 L / S 사이즈 14 </td><td> 콜 - 팔머 인스트루먼트 (주) </td><td> 06424-14 </td><td></td></tr><tr><td> 캐리 50 UV-VIS-NIR 분광 광도계 </td><td> Varian 주식회사 </td><td></td><td></td></tr><tr><td> LabRam HR 800 시스템 </td><td> Horiba Jobin Yvon 주식회사 </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Varian 710ES ICP-것들 </td><td> Varian 주식회사 </td><td></td><td></td></tr></table> 표 1. 특정 시약 및 장비.

접선 흐름 ultrafiltration : 콜로이드 실버 나노 입자의 크기 선택과 집중을위한 &quot;그린&quot;방법

Tangential Flow Ultrafiltration: A  &ldquo;Green&rdquo; Method for the Size Selection and Concentration of Colloidal Silver Nanoparticles

현재, AgNPs이 광범위하게 자신의 강력한 항균 특성으로 인해 소비자 제품, 1 물 소독제, 2 치료학, 1, 3, 생물 의학 장치 (4)의 제조에 사용됩니다. 3-6이 nanoparticle 응용 프로그램을 강력하게 AgNP 크기와 집합 상태에 의해 영향을받습니다 . 많은 도전 제어 제조 7 캡핑 / 대리인 또는 유기 용제를 안정화 화학적으로 공격적인에서 무료로 제공되는 unfunctionalized, 동질 AgNPs의 크기 기반 격리 4,8에 존재합니다. 7-13 제한이 시약의 독성에서 높은 비용을 등장하거나 감소 AgNP 합성 또는 분리 방법 (예를 들어, 원심 분리, 크기에 따라 달라 용해도, 크기 배제 크로마토 그래피 등)의 효율성. 10,14-18이를 극복하기 위해, 우리는 최근 TFU 더 큰 크기, 농도 제어 등을 허용 것을 보여 주었다 크 레이튼 AgNPs (300 집계 상태같은 ultracentrifugation 등의 절연이 기존의 방법보다 198.7 μg ML -1)의 15.3 μg ML -1의 ML 다운 10 ML. 19 TFU은 일반적으로 단백질, 바이러스, 세포의 무게 기반의 절연에 사용되는 재순환 방식입니다. 간단히 20,21, 액체 샘플 KD 1,000에서 10 KD에 이르기까지 다양한 기공 크기와 중공 섬유 멤브레인의 일련을 통해 전달됩니다. 큰 성분은 (retentate) 유지하는 동안 예제에서 작은 중지 또는 해산 성분은 (여과) 용매와 함께 다공성 장벽을 전달합니다. TFU이가도 손해 샘플을로 &quot;녹색&quot;방법으로 간주하거나 독성 초과 시약 및 부산물을 제거 할 추가는 용매 필요 할 수 있습니다. 모두 소수성과 친수성 ​​필터를 사용할 수 있습니다대로 또한, TFU은 나노 입자의 다양한 적용 할 수 있습니다. 본 연구의 두 가지 주요 목표는 있었다 : 1) 설명하기초대 비디오 경험과 2를 통해 TFU 접근 방식의 실험 부분)은 콜로이드 나노 입자와 retentate의 작은 볼륨의 큰 볼륨에 대한 TFU 방법의 타당성을 입증합니다. 첫째, unfuctionalized AgNPs는 (4 L, 15.2 μg ML -1) NaBH 4 AgNO 3의 감소에 의해 잘 알려진 크 레이튼 방법 22,23을 사용하여 합성 하였다. AgNP polydispersity는 두개를 100 KD (200cm 2, 20cm 2) 필터에 의해 다음 AgNPs 및 AgNP-집계 큰 50 나노 미터를 제거하기 위해 50 나노 필터를 (460cm 2)를 사용하여 3 단계 TFU을 통해 최소화 된 AgNPs을 집중합니다. 대표 샘플은 전송 전자 현미경, UV-VIS 흡수 분광 광도법, 라만 분광법 및 유도 결합 플라즈마 광 방출 분광법을 사용하여 특징되었습니다. 최종 retentate이 높은 농축 (4 ML, 8,539.9 μg ML -1) 아직 통합과 균일 겸손한으로 구성직경 1-20 nm의 AgNPs. 이 62 % 정도의 실버 농도 수율에 해당합니다.

접선 흐름 ultrafiltration (TFU)는 biosamples의 무게 기반의 분리에 사용되는 재순환 방식입니다. TFU는 크기를 선택합니다 (1-20 nm 정도의 직경)에 적응하고 높은 polydisperse 실버 나노 입자의 큰 볼륨 (15.2 μg의 ML 4 L을 집중했다<sup&gt; -1</sup8,539.9 μg의 ML의&gt; 4 다운 ML<sup&gt; -1</sup&gt;) 최소한의 집합이 있습니다.

접선 흐름 Ultrafiltration : 콜로이드 실버 나노 입자의 크기 선택과 집중을위한 &quot;그린&quot;방법

오늘날 은 나노입자(AgNPs)는 ...로 인해 소비재, 수질 소독제, 치료제 및 생의학 기기의 제조에 광범위하게 사용되고 있습니다.

이 실험 절차의 전체적인 목표는 더 많은 양의 콜로이드 나노입자와 더 적은 양의 Tate에 대해 접선 흐름 초여과법의 실현 가능성을 입증하는 것입니다. 먼저 4리터의 크레틴 콜로이드 은 나노입자를 합성합니다. UV-vis 흡수 분광 광도법을 사용하여 표면 플라즈몬 공명 값을 결정함으로써 콜로이드의 품질을 검증합니다.다음으로, 접선 흐름 여과(tangential flow ultra filtration)를 사용하여 이 콜로이드의 크기를 선별하고 4 mL의 물로 농축합니다. 그런 다음 유도결합 플라즈마 광방출 분광법(inductively coupled plasma optical emission spectroscopy)을 통해 원래의 콜로이드와 여과 과정의 대표 샘플에 포함된 은의 양을 정량합니다. 최종적으로 이미지 프로세싱과 결합된 투과 전자 현미경(transmission electron microscopy)을 이용합니다.Image J 소프트웨어는 원래의 콜로이드와 최종 한외여과 후 은 나노입자의 크기 분포를 나타내는 데 사용됩니다. I-C-P-O-E-S를 이용한 나노물질 정량 분석이 처음인 연구자는 유리 기구가 미량의 금속 오염으로부터 자유롭도록 보장하는 데 필수적인 유리 기구 세척 절차를 익혀야 합니다. 또한, 콜로이드 시료를 적절하게 분해하고 I-C-P-O-E-S 검정 표준액을 준비하는 데 필요한 시간 또한 중요합니다.분획 크기, 용해도 기반 분리, 크기 배제 크로마토그래피, 분별 결정화 및 겔 전기영동과 같은 다른 방법들과 달리, 본 방법은 응집, 합성 시약의 독성, 원치 않는 코팅, 높은 비용 및 효율성 저하와 같은 문제들을 방지합니다. Colorado Suen 나노입자의 합성과 가시-근적외선 분광 광도법 및 I-C-P-O-E-S를 이용한 특성 분석 시연은 제 연구실의 연구 학생들인 Austin Williams, Joshua Baker, Catherine Anders가 맡게 됩니다. 안녕하세요, 저는 Woolley 박사이며 제가 접선 유동 여과를 수행할 예정이고, Jackie Cisco가 전자 현미경 분석을 수행할 것입니다. 모든 유리 기구는 동반 텍스트에 기술된 대로 세심하게 세척하십시오.10 °C로 냉각된 오토클레이브수를 사용하여 2 mM 소듐 보로하이드라이드 용액 300 mL와 1 mM 질산은 용액 100 mL를 준비합니다. 이제 교반자가 들어 있는 500 mL 엘렌마이어 반응 플라스크에 소듐 보로하이

tangential-flow-ultrafiltration-green-method-for-size-selection

Research

연구

JoVE Journal

Biology

생물학

이 프로토콜은 waterborne의 검출을위한 다른 단계로 접선 흐름 중공 섬유 ultrafiltration 샘플 농도 시스템의 사용 및 열 분해를...

Waterborne를 검색하는 접선 흐름 빈 섬유 Ultrafiltration 및 열 분해 단계를 사용 수정일 EPA 방법 1,623<em&gt; Cryptosporidium</em&gt;과<em&gt; Giardia SPP.</em

이 동영상은 특성화 연구에 적합한 세포외 소포체의 하위 집단을 분리하기 위한 밀도 구배 초원심분리 기반 정제 방법을 보여줍니다.

Purification of subpopulations of extracellular vesicles: A technique to purify subpopulations of extracellular vesicles using Density Gradient Ultracentrifugation(밀도 구배 초원심분리를 사용하여 세포외 소포의 하위 집단을 정제하는 기술)

인간 아데노바이러스의 스파이크를 사용하여 소량의 물 샘플에 대한 최적의 바이러스 농도 조건을 식별하기 위한 접근 방식이 개발되었습니다. 여기에 설명된 기법은 다른 바이러스 표적에 대한 농도 매개변수를 식별하는 데 사용되며 대규모 바이러스 농도 실험에 적용됩니다.

물에서 바이러스 농도에 대한 작은 볼륨 절차

설계 및 삼차원 (3-D)의 제조 인쇄 미세 크로스 플로우 여과 시스템이 설명된다. 시스템 성능을 테스트하고 나노 여과 및 한외 여과 (박막 복합체) 막의 오염을 관찰하는데 사용된다.

한외 여과 / 나노 멤브레인 성능 테스트 용 삼차원 인쇄물 미세 유체 교차 유동 시스템

제조 및 화학적 오염 물질 (예를 들어, 농약 ferbam 항생제 암피실린)의 검출을 위해 라만 분광 (SERS) 분석 향상된 필터 기반의 표면을 행하는 방법이 제시된다.

화학 오염 물질의 신속 검출을위한 라만 분광 분석 향상된 필터 기반의 표면

여기에 제시된 실험 설계 절차를 통해 식물 추출물에 분산된 입자를 응집시키는 능력 측면에서 다양한 응집제를 평가할 수 있으므로 탁도와 다운스트림 처리 비용을 줄일 수 있습니다.

절차 식물 추출물에서 분산 된 입자의 제거를위한 응집제의 효율성을 평가하는

이 프로토콜은 언 바운드 입자의 효율적인 고갈과 마이크로 / 나노 입자 설계 세포를 정화하는 관성 미세 유체 기반의 버퍼 교환 전략의 사용을 설명합니다.

간섭이없는 마이크로 / 나노 입자의 세포 공학을위한 미세 유체 버퍼 교환

여기 상세한 콜 로이드 반도체 nanocrystal 종합의 체계적인 특성에 대 한 모듈형 미세 심사 플랫폼의 운영 및 어셈블리 프로토콜이 있습니다. 완벽 하 게 조절 시스템 협정을 통해 매우 효율적인 스펙트럼 컬렉션 대량 전송 제어 샘플링 공간 내에서 4 배나 반응 시간의 척도 걸쳐 실시 수 있습니다.

콜 로이드 반도체 나노의 체계적인 연구를 위한 모듈형 미세 기술

금 나노 입자 움직일 셀 루 로스 아세테이트 멤브레인 필터를 사용 하 여 여러 수성 솔루션에 방사성 요오드의 신속 하 고 이온 선택적 담 수에 대 한 효율적인 방법 설명 합니다.

금 나노 입자 포함 멤브레인 필터를 사용 하 여 방사성 요오드 음이온의 선택적 담 수는 효율적인 방법

이 프로토콜은 알 수 없는 금 나노입자 샘플의 크기를 측정하기 위한 UV-vis 검출과 결합된 비대칭 유동 필드-흐름 분획의 사용을 설명합니다.

현탁액에서 금 나노 입자의 크기 조정을위한 비대칭 유동 필드 흐름 분획

박테리아는 생리 활성 생물학적 분자를 운반하는 나노 미터 크기의 세포 외 소포 (EV)를 분비합니다. EV 연구는 생물 발생, 미생물-미생물 및 숙주-미생물 상호 작용 및 질병에서의 역할, 잠재적 인 치료 응용 프로그램을 이해하는 데 중점을 둡니다. EV 연구의 표준화를 촉진하기 위해 다양한 박테리아로부터 EV를 확장 가능한 분리를 위한 워크플로우가 제시됩니다.

대장균 및 다른 박테리아로부터의 세포외 소포의 확장 가능한 분리 및 정제

학습하세요 콜로이드 은 나노입자의 크기 선별 및 농축을 위한 접선 흐름 초여과법. UV-Vis 분광법과 ICP-OES를 활용한 정량 분석으로 나노입자 품질을 검증하는 효율적인 그린 화학 기법입니다.

접선 흐름 Ultrafiltration : 콜로이드 실버 나노 입자의 크기 선택과 집중을위한 "그린"방법

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