Name: 플러그 앤 플레이방법은 양친 매성 고분자, 유기 염료 및 업 컨버팅 나노 입자를 포함하는 수분 산성 Nanoassemblies 만들기 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-11-14T13:00:00.000+00:00
Duration: 12 min 51 s
Description: 학습하세요 업컨버팅 나노입자와 유기 염료를 캡슐화하여 수분산성 나노어셈블리를 만드는 방법을. 이 기술은 나노기술 및 광화학 연구에 활용됩니다.

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이 연구는 캐나다 자연과학 및 공학 연구 위원회(NSERC), 캐나다 연구 의장 프로그램 및 사이먼 프레이저 대학의 지원을 받았습니다. 이 작업은 캐나다 혁신 재단(CFI), 브리티시 컬럼비아 지식 개발 기금(BCKDF) 및 사이먼 프레이저 대학교의 지원을 받는 4D LABS 공유 시설을 활용했습니다.

NaYF 4 / YB 3+ / 어 3+ 업 컨버팅 나노 입자 (UCNP) 1. 합성 <ol><li> 다음으로 장치를 설정합니다 : <ol><li> 일반 교반 접시에 250 ml의 가열 맨틀을 놓고 열 커플에 맨틀을 연결합니다. </li><li> 적당한 클램프를 갖춘 가열 맨틀 상 자기 교반 바가 장착 된 250 mL의 둥근 바닥 플라스크를 배치했다. </li><li> 환저 플라스크의 목의 왼쪽에 공기 어댑터를 연결하고 플라스틱 배관과 쉬 렌크 라인이 공기 어댑터를 연결한다. </li><li> 환저 플라스크의 오른쪽 목 유리 어댑터를 장착하고, 유리 어댑터에 온도계 어댑터를 고정한다. 온도계 어댑터를 통해 플라스크에 온도 프로브를 삽입하고 열전대에이 연결합니다. </li><li> 환저 플라스크의 목 중간 증류 헤드를 부착. 증류 머리 꼭대기에 마개를 놓습니다. 진공 distillat이어서 응축기 헤드를 연결이온 어댑터 및 50 ㎖ 둥근 바닥 플라스크. 플라스틱 튜브를 통해 버블로 진공 증류 어댑터를 연결합니다. </li></ol></li><li> 이트륨 아세테이트 1.17 g (3.9 mmol)을, 이테르븀 아세테이트 0.439 g 및 에르븀 아세테이트 0.0727 g (0.1 밀리몰)을 달아 라운드 반응 바닥 플라스크에 배치합니다. </li><li> 올레산 30 mL 및 눈금 실린더를 사용하여 플라스크에 옥타의 75 ML을 추가합니다. </li><li> 메탄올 5 mL를 더 올레산과 옥타는 반응 플라스크의 측면에 붙어 있지 않은지 확인하기 위해 사용하는 둥근 바닥 플라스크에 반응의 측면을 씻어. </li><li> 이중 매니 폴드 쉬 렌크 라인에 반응 플라스크를 연결하고, 질소 라인에 연결된 반응 플라스크를 유지 해당 밸브를 반전. </li><li> 열전대를 켜고 80 ° C의 온도로 설정하고,이 온도로 서서히 가열 시스템. 모든 출발 물질이 용해 된 후 80 ℃로하고, 가열 맨틀을 제거하고, 반응을 허용30 ℃로 냉각. </li><li> 온도가 30 ℃에 도달하면, 증류 머리를 벗어 중간 목에 왼쪽 목에서 공기 어댑터를 전환하고 마개를 왼쪽 목을 닫습니다. 천천히 진공 라인에 질소 라인에서 쉬 렌크 라인에 밸브를 돌려서 반응 플라스크에 진공을 소개한다. 저비점 성분은 모두이 지점에서 반응으로부터 인출한다. </li><li> 이 솔루션은 버블 링을 중지하면, 5 ℃ / min의 속도로 115 ℃까지 온도를 올립니다. </li><li> 온도가 115 ° C에 도달하면, 15 분 동안이 온도를 유지 한 다음, 가열 맨틀을 제거하고 50 ℃까지 반응물을 냉각. 그 후, 신속하게 중간 목과 왼쪽 머리에 공기 어댑터에 증류 머리를 다시 연결하여 원래 형태로 설정 전환합니다. </li><li> 냉각 과정 중에 NaOH를 0.74 g (12.5 mmol) 및 NH 4 F의 0.50 g (20.0 밀리몰)의 무게, 그 용해초음파 처리하여 50 ml의 메탄올에. </li><li> 초음파 처리 후, 둥근 바닥 플라스크에, 반응 용액을 부어 메탄올 5ml를 플라스크의 측면을 헹군다. </li><li> 30 분 동안 50 ℃에서 교반 솔루션을 남겨주세요. </li><li> 메탄올을 증류 75 ° C까지 온도를 높입니다. </li><li> 필요하다면 증류 동안 수집 플라스크를 비우고. 증류가 완료되면, 가능한 한 빨리 질소 보호 하에서 300 ℃로 반응을 가열. </li><li> 온도가 300 ° C에 도달하면, 1 시간 동안이 온도를 유지한다. 필요한 경우, 온도를 유지하기 위해 알루미늄 호일로 설정 커버. 이어서, 열원을 제거하고, 반응물을 실온으로 냉각되도록. </li><li> 실온까지 냉각되면, 세 원심 분리 튜브 (50 ㎖ 튜브, 각각의 튜브 당 약 35 ml의 용액)으로 균일 용액을 분리하고, 50ml로 가기까지 튜브를 무수 에탄올을 사용하여 스케일. 원심 분리기 모든 T그는 15 분 동안 3,400 XG에 튜브. 원심 분리 후, UCNPs는 백색 침전물로서 튜브 측에서 관찰한다. </li><li> 뜨는을 취소하고 헥산 (각 관마다 헥산 7.5 ml)에 UCNPs 펠릿을 재 분산 한 후 50 ml의 규모에 에탄올로 튜브를 맨. 원심 분리기 튜브 다시 15 분 동안 3,400 XG에. </li><li> 원심 분리가 완료된 후, 상층 액을 제거하고 추가로 사용하기에 클로로포름 30 ㎖에 재 분산을 고체 UCNPs. </li></ol> 유기 염료 분자와 업 컨버팅 나노 입자를 포함하는 2의 조립 물 산성 Nanoassemblies <ol><li> 자기 교반 바가 장착 된 섬광 바이알에 클로로포름 (3)의 3 mL의 폴리 (스티렌 - 말레 산 무수물 ALT), 25 mg의 (0.0147 밀리몰) (PSMA)을 녹인다. 이 수량은 여러 실험 후 최적의 양이다. </li><li> 상향 변환의 250 μL (47 ㎎ / ㎖)를 추가하면 scinti에 클로로포름 원액을 나노 입자llation 유리 병. </li><li> 바이알을 캡핑하고 자기 교반 플레이트에 배치하고, 2 시간 동안 실온에서 용액을 교반 하였다. </li><li> 2,070의 폴리 에테르 아민 160 mg의 (0.0773 밀리몰)을 달아 클로로포름 1 ㎖에 용해. 그런 다음 피펫을 사용하여 한 부분에 섬광 유리 병에이 솔루션을 추가 할 수 있습니다. 이 솔루션은 PSMA에 무수 그룹과 2070 아민 폴리 에테르의 반응을 나타내는 엷은 황색에 켜집니다. </li><li> 실온에서 하룻밤 솔루션을 저어 계속합니다. </li><li> 1 시간 동안 생성 된 용액을 교반하고 유기 색소 분자의 적절한 양을 한번에 측정하는 섬광 바이알로 분배. <ol><li> 샘플 TPP-NP (nanoassembly 폴리머 쉘, 테트라 페닐 포르피린 및 상향 변환 나노 입자를 포함)의 경우, 직접 섬광 유리 병에 테트라 페닐 포르피린의 1 mg을 추가합니다. 샘플 DAE-UCNP (들어 nanoassembly 폴리머 쉘, 디아 릴에 텐 분자 및 상향 변환 나노 입자를 포함하는S), 각각의 디아 릴에 텐 분자의 양이 2 × 10-7 몰이다. 반응 용액에 두 디아 릴에 텐 분자를 추가합니다. 두 디아 릴에 텐 분자의 볼륨은 다음과 같습니다 DAE-1O (1.8 mM)을 111 μL 및 DAE-2O (1.6 mM)을 125 μl를. </li></ol></li><li> 회전 증발기를 사용하여 감압 하에서 클로로포름 용매를 제거 후, 유백색 현탁액이 형성 될 때까지 초음파 처리 바이알, 섬광 바이알에 3 ㎖ (11 산도 ≈) M 수성 NaOH 0.001 추가. </li><li> 다시 회전 증발기에 병을 놓고 현탁액 맑은 용액로 전환 될 때까지주의 깊게 남아있는 클로로포름을 제거합니다. </li><li> 다음 25 분 동안 20,600 XG에서 솔루션을 원심 분리, 두 개의 1.5 ML 원뿔 원심 분리 튜브에 섬광 유리 병에서 솔루션을 전송합니다. </li><li> 상층 액을 제거하고, 두 개의 튜브 (튜브 당 1.5 mL)에 탈 H 2 O 3 ㎖의 총을 추가 펠릿을 재 분산하기 위해 튜브를 초음파 처리탈 H 2 O에 </li><li> 25 분 동안 20,600 XG에서 다시 두 개의 튜브를 원심 분리기. </li><li> 상층 액을 버리고, 그 다음 두 개의 튜브 (튜브 당 1.5 mL)에 탈 H 2 O 3 ㎖의 총을 추가합니다. 탈 H 2 O에 펠렛을 재 분산하는 튜브를 초음파 처리 </li><li> 상기 테스트에 대한 최종 샘플을 얻기 위해 0.2 ㎛의 주사기 필터로 나노 입자의 수​​성 분산액 샘플을 필터링. </li></ol>

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이 프로토콜에 따라 합성 된 나노 입자는 그들이 α-4 NaYF 호스트 격자 구조를 갖는 구형 입자로 분류 될 수 약 22.5 내지. (26, 27)를 중심으로 20 ~ 25 nm 내지 크기 분포를 갖는다. 이 프로토콜에서 두 가지 중요한 단계가 있습니다. UCNP 합성에서, 입자 크기의 분포가 좁은 보장하기 위해 가능한 한 정확한 가열 온도 및 시간을 유지하는 것이 중요하다. 잘 분산 된 크기와 양호한 형태의 나노 입자를 생성하지 않은 반응의 시작에서 란탄 족 이온의 첨가와 함께 수산화 나트륨과 NH 4 F의 동시 첨가. 수산화 나트륨 및 NH 4 F의 첨가 후, 온도를 완전히 300 °까지 승온 한 후, 고비 점 용매 혼합물로부터 메탄올을 모두 증류하고 시간이 충분히 긴 시간 동안 75 ℃로 유지되도록 가능한 한 빨리 증류 후 크기 O를 제어하는​​ CF 나노 입자. (24) ...

현재 바이오 조영제 새로운 유형의 개발이 요구 여전히 존재한다. 많은 신규 형광 프로브는 잘 문서화되어있다. 1-6 그러나, 이미지 해상도에서 상당한 개선이 과제로 남아. 7 한 실용적인 방법은 직접 &quot;광&quot;방출 상태와 &#39;어두운&#39;켄칭 상태 사이에서 형광 프로브를 변조하는 것이다. 8-12이 특별한 방법은 유도 방출 고갈과 같은 기술을 개발하기 위해 적용되어왔다 (STED) 현미경 (13) 및 확률 광학 재구성 ​​현미경 (STORM). 14 형광을 조절하는 또 다른 방법은 형광 프로브와 함께 커플 감응성 발색단이다. 15,16 이성질체 중 하나만이 효율적인 에너지 전달 셉터로서 작용할 수 개의 이성체 간의 감응성 발색단 토글, 일부터 형광 소광에 대한 제어를 허용포스터 공명 에너지 전달 (FRET) 및 다른 메커니즘을 통해 전자 프로브. 결과는 발광 상태의 생성과 상이한 파장의 광 감응성에 발색단의 노출에 의해 번갈아 수 켄칭 상태이다. 광 감응성 디아 릴에 텐 발색단 가역적 무색 링 공개 이성질체 및 UV 및 가시광 조사에 의해 착색 폐환 체 사이에 전환 할 수있다. 17-19 폐환 체 확인의 두 이성체와 동조 흡수 스펙트럼의 열 안정성 diarylethenes 좋은 후보들을 제어 FRET 수용체로. 20-23 란탄 도핑 NaYF 4 상향 변환 된 나노 입자는 생체 이미징에 유용하다. 이러한 나노 입자 (24)는 근적 외광을 흡수하고 가시 스펙트럼의 여러 영역에서 발광한다. 디아 릴에 텐 광 감응성 발색단 및 나노 입자를 결합하여 형광 변조로서는 미리되었습니다viously 우리 그룹에 의해보고. 25-27하지만, 각 실시 예에 설명 된 시스템보다 다양한 시스템의 개발을 복잡하게하는 나노 입자의 표면에 부착하는 diarylethenes 합성 추가적인 수정이 필요했다. 여기서 우리는 자기 조립 전략을 사용하여 수분 산성 유기 색소 분자와 광 감응성 상향 변환하는 나노 입자를 제조하는 간단한 &quot;플러그 앤 플레이&quot;방법을 보여준다. 중합체의 선택; 2070 아민 폴리 (스티렌 - 고도 - 말레 산 무수물) 및 폴리 에테르는 소수성과 친수성 환경을 모두 제공합니다. 고분자의 친수성 ​​영역은 수용성을 유지하기위한 중요한 반면 고분자 도움의 소수성 부분은 함께 일반적으로 불용성 유기 분자 및 상향 변환 나노 입자를 개최합니다. 먼저 열 핵 방법에 의해 상향 변환 된 나노 입자의 합성을 설명한다. 그런 다음, 우리는 호를 새삼 느끼게 될 것이다유기 분자 및 상향 변환 나노 입자는 폴리머 외피의 소수성 영역 내에 캡슐화 단순히 편리한 워크 - 업 과정이어서 업 컨버팅 나노 입자, 중합체 및 다른 유기 염료 분자의 용액을 공동 교반하여 수성 매체에 안정적으로 유지된다 w. 우리는 또한 외부 광 조사를 사용하여 어셈블리의 형광 방출을 조절하는 방법을 보여줍니다. 우리는 수분 산성 nanoassemblies 확장 계속하도록이 &quot;플러그 앤 플레이&quot;를 사용하는 방법의 범위를 예상하고있다.

<table><tbody><tr><td>이트륨 아세테이</td>트 <td>시그마</td><td>326046</td><td>이트륨 (III) 아세테이트 수화물</td></tr><tr><td>이테르븀 아세테이트</td><td>시그마</td><td>544973</td><td>이테르븀 (III) 아세테이트 수화물</td></tr><tr><td>에르븀 아세테이트</td><td>시그마</td><td>325570</td><td>에르븀 (III) 아세테이트 수화물</td></tr><tr><td>올레산</td><td>시그마</td><td>75096</td><td>분석 표준</td></tr><tr><td>옥타데센</td><td>시그마</td><td>O806</td><td>기술 등급</td></tr><tr><td>NaOH</td><td>시그마</td><td>S5881</td><td>시약 등급</td></tr><tr><td>NH4F</td><td>시그마</td><td>216011</td><td>ACS 시약</td></tr><tr><td>폴리(스티렌-코말레산 무수물)</td><td>시그마</td><td>442399</td><td>평균 Mn = 1700</td></tr><tr><td>JeffAmine 2070</td><td>Huntsman</td><td>M-2070</td><td></td></tr><tr><td>Varian Carry 300</td><td>Agilent</td><td></td><td></td></tr><tr><td>JDSU NIR 레이저</td><td>JSDU</td><td>L4-9897510-100M</td><td>980nm 다이오드 레이저</td></tr></tbody></table>

&#39;플러그 앤 플레이&#39;방법은 양친 매성 고분자, 유기 염료 및 업 컨버팅 나노 입자를 포함하는 수분 산성 nanoassemblies 만들기

A 'Plug and Play' Method to Create Water-dispersible Nanoassemblies Containing an Amphiphilic Polymer, Organic Dyes and Upconverting Nanoparticles

이 프로토콜에서는 먼저 란탄족 도핑된 상향 변환 나노 입자(UCNP)를 합성하는 절차를 설명합니다. 그런 다음 현장에서 양친매성 폴리머를 생성하는 방법을 시연하고, 폴리머 쉘을 사용하여 준비된 UCNP 및 다양한 유기 염료 분자(포르피린 및 다이아릴레텐)를 캡슐화하여 안정적인 수분산성 나노어셈블리를 형성하는 프로토콜을 설명합니다. UCNPS와 다이아릴레텐 유기 염료를 모두 포함하는 나노어셈블리 샘플은 흥미로운 광화학적 및 광물리학적 특성을 가지고 있습니다. 365nm 자외선 조사에서 다이아릴레텐 그룹은 시각적 색상 변화를 겪습니다. 샘플에 다른 특정 파장의 가시광선을 조사하면 색상이 희미해지고 샘플은 초기 무색 상태로 돌아갑니다. 샘플은 또한 980nm 근적외선을 조사할 때 UCNP에서 가시광선을 방출합니다. 샘플의 방출 강도는 UV 및 가시 광선을 교대로 조사하여 조정할 수 있습니다. 형광의 조절은 샘플의 관찰 가능한 저하 없이 여러 사이클 동안 수행될 수 있습니다. 이 다재다능한 캡슐화 절차를 통해 소수성 분자와 나노 입자를 유기 용매에서 수성 매질로 전달할 수 있습니다. 폴리머는 유기 분자가 물에서 광화학적 거동을 보존하는 데 도움이 되도록 지질과 같은 미세환경을 유지하는 데 도움이 됩니다. 따라서 이 방법은 수분 분산성 광반응 시스템을 준비하는 데 이상적입니다. 근적외선을 사용하여 상향 변환 나노 입자를 활성화하면 더 유해한 자외선 대신 더 낮은 에너지의 빛을 사용하여 광반응을 활성화할 수 있습니다.

흡수 스펙트럼 및 광 발광 스펙트럼을 샘플 DAE-UCNP 수집 하였다. 흡수 스펙트럼은 폐쇄 디아 릴에 텐 발색단 및 상향 변환 된 나노 입자 사이의 스펙트럼 중첩을 비교하는 데 사용된다. 샘플 (TPP-UCNP 모두와 UCNP-DAE)의 사진은 또한 수성 상에 양친 매성 고분자 쉘 내에 위치되는 유기 염료 분자와 나노 입자를 상향 변환, 성공적으로 캡슐화를 보여주기 위해 포함되었다. 광화학 및 형광의 변조는 다른 광원과 샘플의 조명으로 표시했다. 클로로포름 포르피린 또는 UCNPs의 분취 량 진탕해도 격렬 물에 첨가되는 경우, 양쪽이 유기층 (도 2, A, B, D 및 E)에 남아있는 이유 &#39;등에 용해 LIKE&#39;화학 이론을 설명한다. 그러나, &#39;플러그 앤 플레이&#39;를 이용하여 밀봉 방법포르피린 및 UCNPs이 생산 모두 포함하는 (도 1), 수분 산성 na...

유기 염료 분자와 올레산으로 코팅된 상향 변환 나노 입자는 수용성이 아닙니다. 이 프로토콜은 유기 염료 분자를 전달하고 입자를 초기 소수성 용매에서 물로 상향 변환할 수 있는 '플러그 앤 플레이' 방법을 설명합니다.

&#39;플러그 앤 플레이&#39;방법은 양친 매성 고분자, 유기 염료 및 업 컨버팅 나노 입자를 포함하는 수분 산성 Nanoassemblies 만들기

In this protocol, we first describe a procedure to synthesize lanthanide doped upconverting nanoparticles (UCNPs). We then demonstrate how to generate ...

이 프로토콜의 전반적인 목표는 업컨버팅 나노입자를 합성하는 방법과, 수분산성 나노 어셈블리를 준비하기 위해 유기 염료 분자로 이를 캡슐화하는 방법을 시연하는 것입니다. 이 방법은 나노입자를 유기 용매에서 수성 환경으로 어떻게 전이시키는지, 그리고 수중에서 광반응성을 어떻게 유지하는지와 같은 나노기술 및 광화학 분야의 질문들에 대한 답을 제시할 수 있습니다. 본 연구의 독특한 'log and play' 방법의 주요 장점은 간편함과 범용성입니다.캡슐화 과정은 다양한 나노입자와 유기 소자 조합에 적용될 수 있습니다. 업컨버팅 나노입자와 광활성 분자의 조합을 통해 UV 광활성화가 필요한 더 넓은 범위의 약물에 접근할 수 있을 것입니다. 또한, 이 방법은 발광 나노입자와 유기 염료 분자 간의 에너지 전달에 대한 통찰을 제공할 수 있습니다.일반적으로 나노입자 캡슐화는 특히 상전이 단계와 관련하여 세심한 주의가 필요합니다. 예를 들어, 첨가 순서나 시약 비율의 오류는 쉽게 입자 응집으로 이어질 수 있습니다. 캡슐화 기술에는 까다로운 단계가 여러 가지 포함되어 있으므로, 이 방법의 시각적 시연이 매우 중요합니다.따라서 정밀한 타이밍, 재료의 양 및 온도가 필요합니다. 먼저 250 milliliter 가열 맨틀을 일반 교반판 위에 놓고, 맨틀을 열전대(thermocouple)에 연결합니다. 마그네틱 바가 들어 있는 250 milliliter 둥근 바닥 플라스크를 가열 맨틀 위에 올립니다.적절하게 클램핑한 후, 둥근 바닥 플라스크의 왼쪽 목 부분에 에어 어댑터를 부착하고, 이 에어 어댑터를 플라스틱 튜브를 이용해 슐렉 라인(schleck line)에 연결합니다. 그다음, 둥근 바닥 플라스크의 오른쪽 목 부분에 유리 어댑터를 부착하고, 유리 어댑터 위에 온도계 어댑터를 고정합니다. 온도계 어댑터를 통해 온도 프로브를 플라스크 내부로 삽입하고, 이를 열전대에 연결합니다.증류 헤드를 둥근 바닥 플라스크의 중간 목 부분에 부착하고, 증류 헤드 상단에 마개를 꽂습니다. 헤드를 냉각기에 연결한 다음, 진공 증류 어댑터와 50 milliliter 둥근 바닥 플라스크를 차례로 연결합니다. 그 후, 플라스틱 튜브를 통해 진공 증류 어댑터를 버블러에 연결합니다.다음으로 250 mL 라운드 바텀 플라스크에 atrium acetate 1.17 g, itum acetate 0.439 g, erbium acetate 0.0727 g을 넣고, 올레산 30 mL와 essene 75 mL를 플라스크에 추가합니다. 메스실린더를 사용하여 플라스크를 이중 매니폴드 슐렌크 라인에 연결하고, 해당 밸브를 돌려 플라스크가 질소 라인에 연결된 상태를 유지합니다. 열전대를 켜고 온도를 80 °C로 설정합니다.열전대 설정을 50~500 mL로 맞추어 시스템을 이 온도까지 서서히 가열합니다. 모든 출발 물질이 용해되면 가열 맨틀을 제거하고 반응액을 30 °C까지 식힙니다. 온도가 30 °C에 도달하면 증류 헤드를 제거하고, 공기 어댑터를 왼쪽 넥에서 중앙 넥으로 옮긴 후 왼쪽 넥을 마개로 막습니다.그 다음 질소 라인에서 진공 라인으로 젠크 라인의 밸브를 돌려 반응 플라스크에 천천히 진공을 가합니다. 용액의 기포 발생이 멈추면, 분당 5 °C의 속도로 온도를 115 °C까지 올립니다. 115 °C에서 15분 후, 가열 맨틀을 제거하고 반응물을 50 °C까지 냉각합니다.그 후, 증류 헤드를 중간 넥에, 에어 어댑터를 왼쪽 넥에 다시 부착하여 장치를 빠르게 원래 상태로 전환합니다. 냉각 과정 동안, 뚜껑이 있는 플라스틱 병에 수산화나트륨 0.74g과 불화암모늄 0.5g을 넣고, 초음파 처리를 통해 시약을 메탄올 50mL에 녹입니다. 이 용액을 250mL 둥근 바닥 플라스크에 붓고, 플라스크 벽면을 메탄올 5mL로 헹굽니다.용액을 50°C에서 30분 동안 교반한 후, 온도를 75°C로 높여 메탄올을 증류하며, 증류 과정 중 필요할 때마다 수집 플라스크를 비웁니다. 증류가 완료되면 질소 보호 하에 반응 용액을 최대한 빠르게 300°C까지 가열합니다. 온도가 300°C에 도달하면 이 온도를 1시간 동안 유지합니다.필요한 경우, 온도를 유지하기 위해 알루미늄 호일로 장치를 덮습니다. 그런 다음 열원을 제거하여 반응물이 실온으로 식도록 둡니다. 실온으로 식힌 후, 용액을 세 개의 50 milliliter 플라스틱 원심분리 튜브에 균등하게 나누어 담고, 무수 에탄올을 사용하여 각 튜브의 50 milliliter 눈금까지 채운 뒤, 모든 튜브를 3,400 ×g에서 15분 동안 원심분리합니다.상층액을 버린 후, 업컨버팅 나노입자(UCNP) 펠릿을 7.5 mL의 헥산에 다시 분산시키고, 각 튜브의 50 mL 눈선까지 에탄올을 채웁니다. 3,400 ×g에서 15분 동안 원심분리한 후, 상층액을 버리고 튜브 내의 고체 UCNP를 30 mL의 클로로포름에 다시 분산시킵니다. 그런 다음, 해당 용액을 추후 사용을 위해 유리 보관 바이알로 옮깁니다.이 시점에서 3 mL의 클로로포름에 25 mg의 폴리스티렌(Ultima 및 하이드라이드 또는 PSMA)을 넣습니다. 마그네틱 바가 들어 있는 신틸레이션 바이알에 UCNP 클로로포름 스톡 솔루션 250 µL를 추가합니다. 해당 용액을 실온에서 2시간 동안 교반합니다.다음으로, polyetheramine 2070 160 mg을 1 mL의 클로로포름에 녹입니다. 피펫을 사용하여 해당 용액을 신틸레이션 바이알에 한 번에 넣습니다. 실온에서 하룻밤 동안 용액을 교반한 후, 적정량의 유기 염료 분자를 신틸레이션 바이알에 한 번에 분주합니다.그런 다음 생성된 용액을 1시간 동안 교반합니다. 다음으로, 회전 증발기를 사용하여 감압 상태에서 클로로포름을 제거합니다. 완료되면, 신틸레이션 바이알에 0.001 M 수산화나트륨 수용액 3 mL를 첨가하고, 우유빛 현탁액이 형성될 때까지 바이알을 초음파 처리합니다.바이알을 다시 회전 증발기(rotary evaporator)에 놓고, 현탁액이 투명한 용액이 될 때까지 남은 클로로포름을 조심스럽게 제거합니다. 그 다음, 신틸레이션 바이알의 용액을 1.5 milliliter 원뿔형 원심분리 튜브 두 개로 옮기고, 20,600 ×g에서 25분 동안 원심분리합니다. 상층액을 버린 후, 각 튜브에 1.5 milliliters의 탈이온수를 넣고 초음파 처리하여 펠렛을 물에 재분산시킨 다음, 이전과 동일한 조건으로 다시 원심분리합니다.상층액을 버리고 각 튜브에 1.5 milliliters의 탈이온수를 첨가합니다. 초음파 처리를 통해 펠릿이 물에 다시 분산되면, 각 수성 나노입자 분산액 샘플을 0.2 micron 시린지 필터로 여과하여 추가 테스트를 위한 최종 샘플을 얻습니다. 근적외선 980 nanometer 레이저를 조사하면 TPP UCNP 샘플에서 녹색 발광이 생성되며, 이는 Erbium이 도핑된 sodium atrium의 발광에 의한 것으로 간주됩니다.불소화 업컨버전 나노입자가 혼합된 D-A-E-U-N-C-P 시료에 UV 광선을 조사하면, 무색의 개환 이성질체가 유색의 폐환 이성질체로 전환됩니다. 가시광선에 노출되면 이 역과정이 유도됩니다. 디안트라센(dianthene)의 전형적인 특성과 마찬가지로, 개환 이성질체는 전자기 스펙트럼의 가시광선 영역에서 흡광을 나타내지 않습니다.개환 이성질체를 365 nanometer 빛으로 조사하면 폐환 형태의 대응물이 생성됩니다. D-A-E-U-C-N-P의 고분자 껍질 내에 캡슐화된 두 발색단이 서로 잘 분리된 흡수 띠를 가지고 있기 때문에 선택적 광변색이 관찰되었으며, 이는 양친성 고분자 껍질이 수중에서 광반응의 효율성을 유지하는 데 도움이 된다는 결론을 뒷받침합니다. U CMPs의 방출 띠가 폐환 이성질체의 흡수 띠와 겹치므로, 에너지 전이 과정을 통해 U CMPs의 방출 소광이 이루어집니다.시료에 650 nm보다 긴 파장의 가시광선을 조사하면, 고리가 닫힌 이성질체만 다시 고리로 돌아와 열린 이성질체가 되며 붉은색 발광이 재생됩니다. 녹색 발광은 어느 정도 여전히 소광된 상태이지만, 이 기술을 숙달하면 적절히 수행했을 때 48시간 이내에 완료할 수 있습니다. 이 절차를 시도할 때는 나노입자의 성공적인 합성을 위해 모든 유리 기구를 철저히 세척하는 것이 중요합니다.이 기술은 바이오이미징 분야 연구자들에게 새로운 길을 열어주었습니다. 이를 통해 연구자들은 형광 조절이 가능한 업컨버팅 나노입자를 제작하고, 이미지 품질 향상을 위해 이를 어떻게 활용할 수 있는지 탐구할 수 있게 되었습니다. 이 영상을 시청하고 나면, 이러한 업컨버팅 나노입자를 합성하는 방법과 해당 입자 및 유기 염료 분자를 포함하는 나노 어셈블리를 만드는 방법에 대해 충분히 이해하게 될 것입니다.란타넘족 원소, 유기 용매, 수용액 및 고온 환경에서의 작업은 매우 위험할 수 있다는 점에 유의하십시오. 본 절차를 수행하는 동안에는 항상 개인 보호 장구 착용과 같은 예방 조치를 취해야 합니다.

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연구

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화학

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급속 하 고, 확장 가능한 어셈블리 및 플래시 Nanoprecipitation 통해 다양 한 합성 Nanocarriers에 생리 활성 단백질의 Immunostimulants 로드

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고분자 나노 입자에 소수 성 및 친수성 화합물의 캡슐화에 대 한 NanoPrecipitation 플래시

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생분해성 블록 공합체의 결정화 구동 자가 조립을 통해 단분산 원통형 나노 입자의 합성

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자체 조립된 금속-유기 프레임워크 단층의 합성 및 특성화를 위한 프로토콜은 고분자 접목, 금속-유기 프레임워크(MOF) 결정을 사용하여 제공됩니다. 이 절차는 고분자 접목된 MOF 입자가 주사 전자 현미경 이미징으로 입증된 바와 같이 잘 형성된 독립적인 단층 구조를 생성하여 공기-물 계면에서 자체 조립될 수 있음을 보여줍니다.

Synthesis and Characterization of Self-Assembled Metal-Organic Framework Monolayers Using Polymer-coated Particles(고분자 코팅 입자를 사용한 자체 조립된 금속-유기 프레임워크 단층의 합성 및 특성 분석)

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'플러그 앤 플레이'방법은 양친 매성 고분자, 유기 염료 및 업 컨버팅 나노 입자를 포함하는 수분 산성 Nanoassemblies 만들기

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