탄소 나노 튜브에 의해 안정화 내부 자기 조립 된 지질 입자의 용이 한 제조

이 방법의 전반적인 목표는 탄소 나노튜브 또는 CNT 및 지질 자가 조립체를 사용하여 나노 구조의 하이브리드 입자를 준비하는 것입니다. 이 방법은 탄소 나노튜브의 스마트한 응용 분야 중 하나로, 내부 자체 조립된 지질 입자의 안정화된 나노 구조 에멀젼입니다. 이 기술의 주요 장점은 프로토콜이 매우 간단하고 CNT와 지질 나노 구조의 원소 특성을 결합한다는 것입니다.

CNT 안정화는 입자의 크기가 약 1미크론 이하이고 코어가 쌍연속 입방 지질 나노 구조를 포함하는 오일 및 물 에멀젼을 생성합니다. CNTs가 생체 적합성 지질 분자로 코팅되어 있기 때문에 독성이 낮을 것으로 예상됩니다. 최근 보고는 지금까지 functionalization가 bio-compatibility를 증가하는 동안 현저하게 CNTs의 독성, cytotoxic, 효력을 감소시킨다는 것을 보여주었다.

제 연구실의 박사후 연구원인 Yogita Patil-Sen과 Rappalt 교수 연구실의 박사후 연구원인 Amin Sadgehpour가 시연할 예정입니다. 초순수 100ml에 계면활성제 200mg을 20-30분 동안 교반하여 물에 0.2% 계면활성제 용액을 준비합니다. 유리 바이알에 용융된 Dimodan U, DU 또는 Phytantriol 또는 PT 500mg을 추가합니다.

그런 다음 0.2%F127 용액 9.5g을 추가합니다. 프로브 초음파 처리 기계에서 바이알을 레토르트 스탠드 턱에 단단히 고정하여 초음파 처리로 인해 발생하는 진동을 견딜 수 있습니다. 세포 초음파 발생기에 부착된 고체 티타늄 합금 프로브를 삽입합니다.

바이알의 높이와 위치를 조정하여 바이알의 측면과 바닥이 프로브에 닿지 않도록 합니다. 펄스 모드에서 10분 동안 혼합물을 초음파 처리하고, 1초 펄스는 35% 전력에서 1초 지연 시간에 의해 매개됩니다. 바이알은 초음파 처리 중에 발생하는 열로 인해 매우 뜨거워집니다.

따라서 클램프에서 꺼내기 전에 실온으로 식히십시오. 유백색으로 형성된 분산액을 더 사용하기 전에 최소 24시간 동안 실온에 보관하십시오. 이는 단계적 분리에 대한 안정성을 보장하기 위한 것입니다.

프로브를 사용하기 전과 후에 아세톤으로 세척하고 종이 타월로 말리십시오. 그런 다음 초순수로 헹구고 한 번 더 말리십시오. 두 개의 별도 비커에서 4 밀리그램의 분말화 된 하이드 록시 기능성 CNT와 카르복실 기능성 CNT의 무게를 잰다.

각 비커에 초순수 500ml를 추가합니다. 프로브 초음파를 사용하여 40% 전력으로 연속 펄스 모드에서 2분 동안 혼합물을 초음파 처리합니다. 다중벽 CNT 분산액의 결과 농도는 밀리리터당 8마이크로그램입니다.

여러 다른 농도에서 다중 벽 CNT 분산을 달성하기 위해 적절한 양의 초순수로 다중 벽 CNT 원액을 희석합니다. 이전과 같이 이러한 분산을 초음파 처리합니다. 마찬가지로, 3 밀리그램의 분말, 단일 벽 CNT를 500 밀리리터의 초순수에 분산시켜 밀리리터 단일 벽 CNT 분산 원액 당 6 마이크로 그램을 만듭니다.

단일 벽 CNT 스톡 용액을 희석하고 이전과 같이 초음파 처리하여 다양한 농도의 단일 벽 CNT 분산액을 얻습니다. 용융된 DU 500mg의 무게를 유리 바이알에 넣습니다. 그런 다음 9.5 밀리리터의 6 마이크로그램 / 밀리리터 단일벽 CNT 분산액을 바이알에 첨가합니다.

순수 CNT 분산을 만드는 데 사용되는 것과 동일한 파라미터를 사용하여 CNT DU 혼합물을 초음파 처리합니다. 실온으로 냉각하면 내부적으로 자체 조립된 나노 구조가 보존된 CNT 안정화 지질 입자가 준비됩니다. 유사한 방식으로, 밀리리터당 0.4마이크로그램 및 밀리리터당 0.2마이크로그램 단일벽 CNT 분산액을 사용하여 지질 입자를 준비합니다.

연속 펄스 모드에서 15분의 더 긴 시간 동안 35% 전력으로 CNT PT 분산을 초음파 처리합니다. 분산액을 실온으로 냉각하고 특성화하기 전에 24시간 동안 그대로 두십시오. 육안 관찰을 통해 분산의 안정성을 모니터링합니다.

분산액이 불안정한지 또는 분산액에 덩어리가 형성되었는지 확인합니다. 디지털 카메라로 일정한 간격으로 사진을 촬영합니다. 예를 들어, 첫 주에는 매일 분산 사진을 찍습니다.

그런 다음 일주일 동안 격일로. 다음 2주 동안은 일주일에 한 번, 마지막으로 요구 사항에 따라 한 달에 한 번입니다. 소각 X선 산란 기법은 안정화된 지질 입자의 나노 간 구조의 격자 유형을 결정하는 데 사용됩니다.

1mm 석영 모세관에 샘플을 채우고 적절하게 밀봉합니다. 그런 다음 모세관을 온도 조절식 샘플 스테이지에 놓습니다. 진공 펌프를 사용하여 시료 챔버를 비웁니다.

소프트웨어로 제어되는 마이크로 스트립 X-ray 검출기로 1D 산란 패턴을 기록합니다. 노출 시간이 300초인 3개의 프로파일을 얻은 후 이러한 프로파일을 통합하고 텍스트 프로토콜에 설명된 대로 분석을 진행합니다. 1-1-0, 1-1-1, 2-0-0, 2-1-1, 2-2-2-1 반사를 명확하게 알 수 있는 공간 그룹 PN3M으로 기록된 모든 회절 패턴을 인덱싱합니다.

점도가 높은 지질 입방상은 초음파를 사용하여 입자로 조각 모음됩니다. 깨끗한 단일 벽 또는 기능화된 다중 벽 CNT는 유체 일관성을 나타내는 오일 및 물 에멀젼을 생성하기 위해 안정제로 사용됩니다. 균질하고 안정적인 에멀젼을 얻기 위해서는 최적의 CNT 대 지질 비율이 필요합니다.

CNT가 너무 적은 에멀젼에는 지질 덩어리가 포함되어 있습니다. CNT가 과량인 에멀젼에는 CNT 지질 덩어리가 포함되어 있습니다. 소각 X선 산란 패턴은 과잉 수에서 벌크 지질 피탄트리올에 의해서도 표시되는 PN3M 입방상이 F127 안정화 에멀젼 및 모든 CNT 안정화 에멀젼에서 유지됨을 확인합니다.

정적 광 산란 연구는 F127에 의해 안정화된 큐보솜의 크기 분포가 CNT 안정화된 큐보솜의 크기 분포와 유사하며 평균 입자 크기는 서브 미크론 범위에 있음을 보여줍니다. 라만 스펙트럼에서 관찰된 특성 G 및 G 프라임 밴드 또는 CNT는 CNT 안정화 지질 입자에 대한 청색 이동을 보여줍니다. 이것은 이 개략도에 표시된 바와 같이 지질 분자에 의한 CNT의 가능한 코팅을 보여줍니다.

이 리뷰를 시청한 후에는 몇 가지 쉬운 단계에서 입증된 바와 같이 CNT 지질 하이브리드 입자를 준비하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다. 이러한 나노 구조의 지질 입자와 지질 자체 조립 내의 기능 분자 학습과 CNT 표면의 학습에 관한 것으로, 주요 질병에 대한 조합 요법에서 하이브리드 나노 분자를 탐구할 수 있는 길을 열어줍니다.