Name: 기능성 자기 나노 입자의 합성, 사이드로포레 페록사민과의 그들의 융합 및 박테리아 검출에 대한 평가 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-06-16T14:30:00.000+00:00
Duration: 15 min 3 s
Description: 학습하세요 기능성 자기 나노 입자 합성 및 사이드로포레 페록사민과의 융합 방법을. 실리카 코팅과 아민 기능화를 통해 Yersinia enterocolitica 세균 포획 효율을 평가하는 이 프로토콜은 진단 및 치료 응용에 활용됩니다.

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저자는 감사이 작품에 사용되는 Yersinia 장골균 균주를 공급하기 위해 교수 클라우스 한케 (Tübingen, 독일 대학)를 인정합니다. 이 작품은 AGL2015-63740-C2-1/2-R 및 RTI2018-093634-B-C21/C22(AEI/FEDER, EU)의 스페인 연구기관(AEI)의 보조금에 의해 지원되었으며, 유럽 연합(FEDER) 프로그램에 의해 공동 지원되었습니다. 산티아고 데 콤포스텔라 대학과 코루냐 대학의 업무는 슌타 데 갈리시아의 GRC2018/018, GRC2018/039, ED431E 2018/039(CICA-INIBIC 전략 그룹)의 지원을 받았습니다. 마지막으로, 우리는 이 비디오 프로토콜을 음성 오프하는 그녀의 훌륭한 협력에 대한 누리아 칼보에게 감사드립니다.

참고: 불활성 대기 조건하에서 수행된 반응의 경우, 모든 유리 제품은 이전에 65°C의 오븐에서 건조되어 고무 중격으로 밀봉되어 아르곤으로 세 번 제거되었습니다.
1. 발효민으로 컨쥬커드된 자기 나노 입자의 합성
<ol><li>Fe3O4 자기 나노 입자의 합성 (MVP)<ol>
<li>20mL 유리 바이알에 Fe(acac)3 g를 넣고 10mL의 벤질 알코올과 섞습니다.</li>
		<li>이 혼합물을 2 분 동안 초음파 처리 한 다음 가열 블록으로 옮기고 72 h의 180 °C에서 가열합니다.</li>
		<li>반응이 완료된 후, 바이알이 냉각되도록 허용하고, 나노입자를 96% 에탄올과 원심분리기로 30분 동안 4000 x g로 헹구십시오.</li>
		<li>네오디뮴(NdFeB) 자석을 이용하여 자기 어트랙션에 의해 나노입자를 상체로부터 분리하고 잔류 용매를 폐기한다.</li>
		<li>96%의 에탄올 반복 단계 1.1.4로 헹구세요. 용매가 명확해 보일 때까지 40kHz에서 1 분 동안 욕조에서 초음파 처리로 번갈아 버리는 슈퍼 네티얼을 폐기하십시오.</li>
	</ol></li>
	<li>자기 나노 입자 SiO2 코팅 (MNP@SiO2)<ol>
<li>이소프로판올 80mL에서 MNP 2g의 서스펜션을 준비한 다음 암모니아 21%, 증류수 7.5mL, 테트라에틸 오도실리케이트(TEOS) 0.56mL(이 순서)의 4mL를 마그네틱 스터드 바가 있는 라운드 하단 플라스크에 넣습니다.</li>
		<li>혼합물을 40°C에서 연속 교반으로 2시간 동안 가열한 다음 1시간 동안 초음파 처리합니다.</li>
		<li>MNP를 자석으로 분리하고, 상체를 버리고, 이소프로판올30mL로 분산한다.</li>
		<li>1.2.1 단계를 반복합니다. 및 1.2.2.</li>
		<li>모든 재료를 복구하기 위해 96 % 에탄올로 마그네틱 스터드 바를 제거하고 씻으시면됩니다.</li>
		<li>자석을 사용하여 자기 어트랙션에 의해 상부에서 나노 입자를 분리합니다.</li>
		<li>Discard the supernatant and rinse the nanoparticles with 96% ethanol three times alternating with sonication.</li>
		<li>12 시간 동안 실온에서 진공 상태에서 나노 입자를 건조시킵니다.</li>
	</ol></li>
	<li>MNP@SiO2와 (3-아미노프로필) 트리에톡시실레인(APTES)의 기능화<ol>
<li>린스 500 mg의 MNP@SiO2는 N, N-디메틸포르마미드(DMF)를 불활성 대기하에서 이전 단계에서 얻은 다음 40kHz에서 1분 동안 초음파 처리합니다. 그런 다음 상체를 버리고이 과정을 세 번 반복하십시오.</li>
		<li>마그네틱 스터드 바로 교반하는 아래 둥근 바닥 플라스크에서 입자를 다시 중단하고 9mL의 APTES를 추가합니다.</li>
		<li>혼합물을 60°C에서 12시간 동안 저어줍니다.</li>
		<li>Discard the supernatant and rinse the nanoparticles with 96% ethanol three times alternating with sonication.</li>
	</ol></li>
	<li>페록사민합성<ol>
<li>100 mg (0.15 mmol)의 deferoxamine 메실레이트 소금과 53.0 mg (0.15 mmol)의 Fe (acac)3에서 증류수 5 mL를 녹여 실온에서 밤새 혼합물을 저어줍니다.</li>
		<li>분리 깔때기에 EtOAc20mL로 생성물을 3회 세척한 다음, 회전 증발기를 사용하여 진공 상태에서 유기 용매를 제거합니다.</li>
		<li>붉은 고체로 페록사민을 감당하기 위해 수성 위를 동결건조.</li>
	</ol></li>
	<li>N-수치닐페로사민 합성 N<ol>
<li>350 mg (3.50 mmol)의 수치 안수화물을 100 mg (0.17 mmol)의 용액에 추가하여 5mL 의 피리딘 5 mL에서 불활성 분위기에서 피리딘의 5 mL에 용액을 넣습니다.</li>
		<li>생성된 혼합물을 실온에서 16시간 동안 저어줍니다. 그 후, 어두운 빨간색 고체를 제공하기 위해 회전 증발기에서 감소 압력에서 피리딘의 과잉을 제거합니다.</li>
		<li>메탄올의 3mL에 반응 조수를 녹입니다.</li>
		<li>메탄올릭 용액을 세바덱스 컬럼(직경 20mm 컬럼에서 세바덱스 20cm)으로 옮기고 0.5mL/min의 엘루트로 옮킨다.</li>
		<li>적색 분획을 수집하고 회전 증발기로 진공 상태에서 메탄올을 제거합니다.</li>
	</ol></li>
	<li>2@NH@FaMNP@SiO 공자의 합성<ol>
<li>건조 MNP@SiO 30 mg의 건조 MNP@SiO 2 @NH2@NHDMF로 두 번 헹구고 100 mL Erlenmeyer 플라스크에서 나노 입자를 30 분 동안 불활성 분위기에서 초음파 처리합니다.</li>
		<li>N-succinylferoxamine의 용액을 준비 (200 mg, 0.30 mmol), 벤조트리아졸-1-yl 옥시 트리스-(디메틸아미노)-인포늄 헥사플루오로포산염(BOP), 173 mg, 0.45 mmol), 1 하이드록시 벤조트리아졸 (HOBt, 46 mg, 0.39 mmol) 및 N N,N- 이소 프로필틸레틸레틸라민 (DIPEA, 128.8 mg, 1.21 mmol) DMF (믹스 A) 50 mL 에서 50 mL 의 바닥.</li>
		<li>아르곤 가스 대기(Mix B)를 이용하여 산소가 없는 조건에서 건조한 환경에서 소닉하에서 DMF의 3mL에서2 이전에 헹구는 MNP@SiO2@NH2를 일시 중단한다.</li>
		<li>믹스 A를 추가하여 B 를 드롭와이즈로 섞습니다.</li>
		<li>밤새 실온에서 궤도 셰이커를 사용하여 최종 혼합물을 흔들어.</li>
		<li>생성된 컨쥬게이트(MNP@SiO2@NH@Fa)를자석을 사용하여 현탁액과 분리합니다.</li>
		<li>생성된 고체를 헹구고 10mL의 에탄올로 5번 초음파 처리합니다.</li>
		<li>24 시간 동안 진공 상태에서 고체를 건조.</li>
	</ol></li>
</ol>2. 나노 입자와 병원성 박테리아의 캡처를 정량화하는 Y. 장측균 균주를 가진 세균 분석
<ol><li>멸균 2 mL 튜브에서 1 mg/mL에서 PBS의 모든 중간 나노 입자 및 최종 컨쥬게이트의 현탁액을 준비합니다.</li>
	<li>37°C에서 하룻밤 동안 배양하는 루리아 베르타니(LB) 국물 5mL에서 Y. 엔테로콜리티카의 배양을 준비한다.</li>
	<li>10mM MM 2,2′-bipyridyl의 50 μL을 추가하여 5mL의 철 결핍 트립틱 대두 국물(TSB)을 준비하십시오.</li>
	<li>5mL의 철 결핍 TSB를 Y. 엔테로콜리티카의 하룻밤 배양의 50 μL로 접종한 다음, OD600 = 0.5\u20120.8까지 교반으로 37°C에서 배양한다.</li>
	<li>단계 2.4에서 얻은 배양의 100 μL을 취하고 PBS의 900 μL을 포함하는 2.0 mL 튜브에서 희석하여 첫 1/10 희석을 얻습니다. 이어서, 동일한 절차를 이용하여 제1 희석으로부터 1/100 희석을 제조하여 약 1 x 106 콜로니 성형 유닛(CFU)/mL에서 세균 세포의 농도를 얻을 수 있다.</li>
	<li>2.0mL 튜브에 세균 현탁액의 1/100 희석의 1 mg/mL에 1 mg/mL에 100 μL을 추가하고, 소용돌이로 균질화한다.</li>
	<li>1 h에 대한 20 °C에서 배양 배양.</li>
	<li>자석을 사용하여 MNP/박테리아 응집체를 분리하고 상체를 조심스럽게 폐기하십시오.</li>
	<li>분과를 사용하여 분리된 나노 입자를 1mL PBS로 두 번 헹구는다.</li>
	<li>CFU/mL에서 세균 포획량을 계산하기 위해 PBS의 1mL에서 나노 입자를 중단합니다.</li>
	<li>1 x 10-4 희석에 도달 할 때까지 이전 서스펜션에서 4 연속 1/10 희석을 준비합니다.</li>
	<li>각 희석의 10 μL을 TS 한천 판에 플레이트하고 하룻밤 사이에 37°C에서 배양합니다.</li>
	<li>에피 화이트 모드에서 젤 디지털라이저로 접시를 촬영합니다. 개별 콜로니 수를 계산하기 위해 자리를 증폭하기 위해 적절한 소프트웨어로 이미지를 처리합니다. 참고: 각 MNP 중급은 합성의 진행 상황을 후속하는 것이 특징이었다. 첫째, 맨손 의원은 결정 구조를 확인하기 위해 XRD에 의해 연구되었다. 이어서, 각 중간체의 FT-IR 스펙트럼은 해당 반응에서 발생한 변화를 확인하기 위해 실행되었다. 각 중간체의 라만 분광분석은 FT-IR 스펙트럼에서 추론된 결론을 확인하기 위해 수행되었다. TGA 분석을 통해 유기물질을 베어링하는 중급자의 손실 중량을 추정할 수 있었습니다. 각 중간체의 형태와 크기는 TEM에 의해 연구되었다. 마지막으로, XPS 분석은 각 MNP 중간 표면에서 원자 산화 상태를 결정하고 공주 MNP@SiO2@NH@Fa 공유 결합 형성을 확인하는 데 중요했다.</li>
</ol>

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</ol>

우리는 공개 할 것이 없습니다.

이 프로토콜은 자기 나노 입자와 공유 결합에 의한 사이드로포레 페록사민 사이의 공주체의 합성을 설명합니다. 자성의 합성은 피나 외5에 의해 보고된 프로토콜을 이용하여 수행되었고, 실리카 코팅을 거쳐 수성 시스템에서 부식의 자기 코어를 보호하고, 응집을 최소화하고기능화6에적합한 표면을 제공한다. 실리카 코팅 공정이 수정되었습니다. Li etal.6에의해 보고된 3개의 코팅을 수행하는 대신, MVP는 APTES7을이용한 기능화 단계를 계속하기에 충분한 이 방법(도2D)에서2개의 실리카 층으로 코팅되었다.
데페옥사민은 철분(III)으로 복잡했기 때문에 실온에서 몇 시간 이내에 분해되기 쉽다. 철 복합체를 얻는 가장 좋은 방법은 액체 액체 추출에 의한 정제가 매우 ...

MNP를 이용한 박테리아 검출 방법은 병원성 박테리아1에의해 MNP에 공인항체, 애타머, 생체단백질, 탄수화물의 분자 인식에 기초한다. 사이드로포레스가 박테리아의 외부 막에 대한 특정 수용체에 의해 인식된다는 점을 고려하여, 또한 MNP에 연결하여 특이성을 높일 수있다 2. 사이드로포어는 박테리아3,,4에의한 Fe3+ 섭취에 관여하는 작은 유기 분자이다. 박테리아의 포획 및 격리에 대한 평가와 함께 사이드로포어와 MNP 사이의 컨쥬게이트 준비는 아직 보고되지 않았다.
작은 분자를 가진 자기 나노 입자의 접합의 합성에 있는 중요한 단계의 한은 작은 분자가 MNP의 표면에 붙어 있는지 확인하기 위하여 그들 사이 결합 또는 상호 작용의 모형의 선택입니다. 이러한 이유로, 자기 나노 입자와 feroxamine 사이의 공주를 준비하는 절차는 - Yersinia 장측에의해 인식 된 사이드 로포어 -는 카르보디 마이드 화학에 의해 사이드 로포어에 공유 할 수 있도록 MNP의 수정 표면의 생성에 초점을 맞추었기 때문에. 균일한 자석 나노입자(MNP)를 얻고 핵형성 및 크기 조절을 개선하기 위해 벤질 알코올을 가진 솔볼리시스 반응이5를흔들지 않고 열블록으로 운반되었다. 이어서, 실리카 코팅은 수성 물질6에서나노입자 현탁액의 보호를 부여하고 안정성을 향상시키는 Stöber 방법에 의해 생성되었다. 페록사민의 구조를 고려하여, 아민 군의 도입은 사이드로포어와 수렴하기 위해 적합한 나노입자(MNP@SiO2@NH2)를생성할 필요가 있다.2 이는 솔리카 변형 나노입자(MNP@SiO2)의표면에 존재하는 알코올 그룹과 함께 (3-aminopropyl)의 응축(3-aminopropyl)(APTES)에 의해달성되었다(7)
이와 병행하여, 페옥사민 철분(III) 복합체는 수성 용액에서 철 아세틸 아세토네이트를 함유한 시판적으로 이용 가능한 유보사민의 복합화에 의해 제조되었다. NN-succinylferoxamine, 링커 역할을 할 수 지니알 그룹을 베어링, 간결한 anhydride와 feroxamine의 반응에 의해 얻어졌다.
MNP@SiO 2 @NH2와2 N-succinylferoxamine 사이의 컨쥬게이션은 MNP@SiO N2@NH@Fa를 주고 자구시약 벤조트리아졸-1 일 옥시 트리스-(디메스)로 카르보디미드 화학을 통해 수행되었다. N-succinylferoxamine8에서말단산 군을 활성화하기 위해 부드러운 기본 매체에서 인포늄 헥사플루오로포산염(BOP) 및 1-하이드록시벤조트리아졸(HOBt). N
일단 의원이 특징이 되면, 우리는 야생 형 (WC-A)과 feroxamine 수용체 FoxA (FoxA WC-A 12-8)가 부족한 Y. 장내 콜리티카의 돌연변이를 포착하기 위해 맨손 및 기능화 된 자기 나노 입자의 기능을 평가했습니다. 일반 의원, 기능성 MP 및 @NH2@NH@NH 컨쥬게이트 MNP@SiO는 각 Y. 장측균 균주와 상호 작용할 수 있었습니다. 박테리아-컨쥬게이트 골재는 자기장의 적용에 의해 박테리아 현탁액으로부터 분리되었다. 분리된 골재는 인산염 완충식식염수(PBS)로 두 번 헹구고, PBS에서 재중단되어 직렬 희석을 준비한 다음, 식민지 계수를 위해 도금되었다. 본 프로토콜은 MNP@SiO2@NH@Fa 합성의 각 단계를 보여 주며, 모든 중급체 및 컨쥬게이트의 구조적 특성화, 그리고 중간체와 관련하여 공주물의 특이성을 평가하기 쉬운 방법으로 박테리아 포획 분석법. 9

<table><tbody><tr><td>1-하이드록시벤조트리아졸 수화물 HOBT</td><td>아크로스</td><td>300561000</td><td></td></tr><tr><td>2,2&프라임;-비피리딜</td><td>시그마 알드리치</td><td>D216305</td><td></td></tr><tr><td>3-아미노프로필트리에톡시실란 99%</td><td>아크로스</td><td>151081000</td><td></td></tr><tr><td>수산화암모늄 용액 28% NH3</td><td>Sigma 알드리치</td><td>338818</td><td></td></tr><tr><td>벤조트리아졸-1-일옥시트리스(디메틸아미노)-포스포늄 헥사플루오로포스페이트 BOP 시약</td><td>아크로스</td><td>209800050</td><td></td></tr><tr><td>벤질 알코올</td><td>시그마 알드리치</td><td>822259</td><td></td></tr><tr><td>데페록사민 메실레이트 염 >92,5% (TLC)</td><td>시그마 알드리치</td><td>D9533</td><td></td></tr><tr><td>에탄올, 무수, 96%</td><td>Panreac</td><td>131085</td><td></td></tr><tr><td>에틸 아세테이트, 엑스트라 퓨어, SLR, 피셔 케미컬</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>철(III) 아세틸아세토네이트 97%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>F300</td><td></td></tr><tr><td>LB 육수(Lennox)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>L3022</td><td></td></tr><tr><td>N,N-디이소프로필에틸아민, 99.5+%, AcroSeal</td><td>Acros</td><td>459591000</td><td></td></tr><tr><td>N,N-Dimethylformamide, 99.8%, Extra Dry, AcroSeal</td><td>Acros</td><td>326871000</td><td></td></tr><tr><td>피리딘, 99.5%, Extra Dry, AcroSeal</td><td>Acros</td><td></td><td></td>339421000</tr><tr><td>Sephadex LH-20</td><td>시그마 알드리치</td><td>LH20100</td><td></td></tr><tr><td>숙신산 무수물 >99%</td><td>시그마 알드리치</td><td>239690</td><td></td></tr><tr><td>테트라에틸 오르토솔리케이트 >99,0%</td><td>시그마 알드리치</td><td>86578</td><td></td></tr></tbody></table>

기능성 자기 나노 입자의 합성, 사이드로포레 페록사민과의 그들의 융합 및 박테리아 검출에 대한 평가

Synthesis of Functionalized Magnetic Nanoparticles, Their Conjugation with the Siderophore Feroxamine and its Evaluation for Bacteria Detection

본 작품에서는, 자기 나노입자의 합성, SiO2로코팅, 그 아민 기능화 (3-aminopropyl)트리에시실레인 (APTES) 및 deferoxamine와의 그 연상, Yersinia 장외 골티카에의해 인식 되는 사이드로포어, succinyl moie를 사용 하 여, atytyer로 설명 된다.
자성 나노입자(Fe3O4)의자기나노입자(MNP)는 솔보열 방법에 의해 제조되었고, 슈뢰버 공정을 이용하여 SiO2(MNP@SiO 2)로코팅한 후 APTES(MNP@SiO2@NH2)를이용한 기능화를 하였다. 그런 다음, 페옥사민은 MNP@SiO2@NH2@Fa 주는 carbodiimide 커플링에 의해 MNP@SiO 2 @NH2와 결합되었다.2 컨쥬게이트 및 중급자의 형태와 특성은 분말 X선 회절(XRD), 푸리에 변환 적외선 분광법(FT-IR), 라만 분광법, X선 광전자 분광법(XPS), 투과 전자 현미경(TEM) 및 에너지 분산X선(EDX) 매핑을 포함한 8가지 방법에 의해 검사되었다. 이 철저한 특성은 컨쥬게이트의 형성을 확인하였다. 마지막으로, 나노입자의 용량과 특이성을 평가하기 위해, 그들은 예시니아 장측균을이용한 포획 박테리아 분석에서 시험되었다.

각 중간 및 최종 컨쥬게이트의 형태와 특성을 결정하기 위해 철저한 구조적 특성화가 수행됩니다. 이를 위해 XRD, FT-IR, 라만 분광법, TGA, TEM, EDX 매핑 및 XPS 기술이 컨쥬게이트의 형성을 입증하기 위해 사용된다. X선 광전자 분광법(XPS)에 의해 획득한 나노입자 표면의 원자의 산화 상태는 나노입자와 사이드로포어 사이의 공유 결합의 형성을 확인하는 가장 관련성이 높은 데이터이다. 이러한 결과와 일치하면 이 프로토콜은 재현할 수 있습니다.
베어 MNP, 기능성 MP및 공주는 PBS 용액에서 각 Y. 엔테로콜리티카 균주와 혼합된다. 박테리아-MP 골재는 자석을 사용하여 현탁액으로부터 분리된다. PBS로 골재를 두 번 헹구면 PBS에서 다시 중단되어 식민지 계산을 위해 도금된 직렬 희석을 준비합니다.
이 프로토콜을 사용하여 준비된 중급및 최종 공주는 합성의 각 단계에서 일어나는 변화를 표시하기 위해...

이 작품은 자기 나노 입자의 제조를위한 프로토콜을 설명,SiO2로코팅, 그 아민 기능화 (3-아미노 프로필) triethoxysilane (APTES) 및 링커로 수치 닐 모니티를 사용하여 deferoxamine와의 그 연상. 모든 중간 나노입자 및 최종 컨쥬게이트에 대한 Y. 장골염을 이용한 깊은 구조적 특성화 설명 및 포획 박테리아 분석법도 상세히 설명한다.

In the present work, the synthesis of magnetic nanoparticles, its coating with SiO2, followed by its amine functionalization with ...

자기 나노 입자는 강한 자기 특성과 표면의 쉬운 기능화로 인해 분석 과학 및 나노 의학에 이상적인 도구입니다. 우리는 여기에 아미노 기능성 실리카 자기 입자와 측변 로포레 페록사민 사이의 공주물의 첫 번째 인스턴스와 포토제닉 물질의 캡처에 대한 평가를보고합니다. 사이드로포레스는 철분 참여 메커니즘에서 중요한 역할을 하는 작고 유기적인 분자이며 박테리아의 특정 외부 막 수용체에 의해 인식됩니다.이 비디오는 자기 철 나노 입자를 준비하는 효율적인 프로토콜인 단계별 나노 입자를 표시합니다. 그런 다음 분산을 보호하고 자기 핵을 보호하기 위해 실리카로 코팅되었습니다. 결과 반응기 표면은 아민 그룹으로 기능화되었다.발효민으로 컨쥬게이징된 자기 나노 입자의 합성. 20mL 유리 유리 바이알에 Fe(acac)30.5 그램을 추가합니다. 그런 다음 10mL의 벤질 알코올과 섞습니다.이 혼합물을 2분간 초음파 처리합니다. 그런 다음 72 시간 동안 섭씨 180도에서 가열 블록과 열로 옮겨. 나노 입자를 96 %의 에탄올로 헹구습니다.그리고 30 분 동안 원심 분리기. 네오디뮴 자석을 사용하여 나노 입자를 자기 어트랙션에 의해 상부에서 분리합니다. 잔류 용매를 폐기합니다.용매가 명확해 보일 때까지 초음파 처리로 번갈아 가며 슈퍼네티드를 버리십시오. 이소프로판올 80 밀리리터에 2그램의 MNP 현탁액을 준비하고, 암모니아 21%, 증류수 7.5밀리리터, TEOS 0.56 밀리리터의 밀리리터 4개소를 추가한다. 혼합물을 섭씨 40도에서 2시간 동안 가열하고 연속 교반합니다.그런 다음 1 시간 동안 초음파 처리하십시오. MNP를 자석으로 분리하고, 상체를 버리고, 이소프로판올의 30 밀리리터로 분산하고, 암모니아, 증류수 및 TEOS를 전과 동일한 순서로 첨가한다. 혼합물을 섭씨 40도에서 연속 교반으로 2시간 동안 가열합니다.그런 다음 한 시간 동안 초음파 처리합니다. 모든 재료를 회수하기 위해 마그네틱 스터드 바를 편리하게 제거하고 씻으실 수 있습니다. 상체를 버리고 나노 입자를 96 %의 에탄올로 세 번 헹구고 초음파 처리로 번갈아 가며 헹구십시오.나노 입자를 실온에서 12 시간 동안 진공 상태에서 건조시킵니다. 린스 500 MNP@SIO2 의 밀리 그램 디메틸 포르 마 미드와 이전 단계에서 얻은. 그들을 초음파 처리하고 폐기.입자를 둥근 바닥 플라스크에서 다시 일시 중단하고 마그네틱 바로 저어서 9 밀리리터를 APTES로 추가합니다. 혼합물을 섭씨 60도에서 12시간 동안 저어줍니다. 상체를 버리고 나노 입자를 96 %의 에탄올로 세 번 헹구고 초음파 처리로 번갈아 가며 헹구십시오.100 mg의 유보소민, 메셀레이트 소금, 53.0 밀리그램의 철 아세틸러스토네이트를 증류수 5 밀리리터에 녹입니다. 실온에서 하룻밤 동안 혼합물을 저어줍니다. 분리 깔때기에 에틸 아세테이트 20 밀리리터로 생성물을 세 번 씻으십시오.진공 상태에서 유기 용매를 제거합니다. 발효제민과 붉은 고체를 감당하기 위해 수성 위를 동결하십시오. 추가 350 수치 anhydride의 밀리 그램의 용액에 100 페록사민의 mg 5 피리딘의 밀리리터 50 밀리리터 라운드 하단 플라스크에.생성된 혼합물을 실온에서 16시간 동안 저어줍니다. 감소 된 압력하에서 피리딘의 과잉을 제거합니다. 메탄올의 3 밀리리터에 반응 조를 녹입니다.메탄올릭 용액을 LH-20 컬럼으로 전송하고 분0.5mL로 엘루트합니다. 적색 분획을 수집하고 진공 상태에서 메탄올을 제거합니다. DMF로 30 mg의 건조 아민 기능화 나노 입자를 헹구고 100 밀리리터 에를렌마이어 플라스크에서 나노 입자를 30 분 동안 초음파 처리합니다.200 밀리그램 N-succinylferoxamine의 용액을 준비, 173 밀리그램 벤조트리아졸 1-일 옥시 트리스-포스포늄 헥사플루오로포포스페이트 BOP, 46 mg 1-하이드록시벤조트리아졸 HOBt 및 128.8 밀리그램 N, N-diisopropylethyletlamine DIPEA, DMF의 10 mL, 50 밀리리터 건조하고 산소가 없는 조건에서 초음파 처리 하에 DMF의 3 밀리리터에서 이전에 헹구었던 MNP@SiO2@NH2 중단하십시오. 아르곤 분위기를 사용하세요.추가, 드롭 와이즈, B.Shake를 혼합하려면 A를 혼합, 궤도 셰이커를 사용하여, 하룻밤 실온에서. 생성된 컨쥬게이트를 자석을 사용하여 서스펜션과 분리합니다. Y.enterocolitica 균주를 가진 세균 성 분석은 나노 입자를 가진 병원성 박테리아의 격리 및 포착을 정량화합니다.멸균 튜브의 1 mg/mL에서 PBS의 모든 중간 나노 입자 및 최종 컨쥬게이트의 현탁액을 준비합니다. 루리아 베르타니, LB, 국물 의 5 mL에서 Y.entorocolitica의 문화를 준비 하룻밤. 10mMM 2, 2-bipyridyl 용액의 50 마이크로 리터를 추가하여 TSB의 철 결핍 트립케이스 대두 국물 5mL를 준비합니다.Y.enterocolitica의 하룻밤 문화의 50 마이크로 리터와 철 결핍 TSB 국물의 5 밀리 리터를 접종. 섭씨 37도에서 0.5~0.8도의 OD600에 도달할 때까지 교반을 한다. 하룻밤 문화의 100 마이크로 리터를 가지고 처음 1/10 희석을 얻기 위해 PBS의 900 마이크로 리터를 포함하는 튜브에 희석.이어서, 동일한 절차를 이용하여 제1 희석으로부터 1/100 희석을 제조하여 10에서 세균 세포의 농도를 약 밀리리터당 6콜로니 성형 단위의 힘으로 얻을 수 있다. 1/100 박테리아 희석의 1밀리리터에 1mg/mL의 나노입자 서스펜션과 1 mg/mL를 추가합니다. MNP 박테리아 를 분리 하 여, 자석을 사용 하 여, 폐기, 신중 하 게, 상체.분피를 사용하여 분리된 나노 입자를 1mm PBS로 두 번 헹구는다. 이전 서스펜션에서 4회 연속 1/10 희석제를 준비하여 10대까지 마이너스 4 희석의 힘을 발휘합니다. TS 천 접시에 각 희석제 의 10 마이크로 리터를 플레이트.에피 화이트 모드에서 젤 디지털라이저로 접시를 촬영합니다. 편리한 소프트웨어를 사용하여 이미지를 처리하여 개별 콜로니 수를 계산하는 지점을 증폭시합니다. 나노입자와 사이드로포어 간의 공유 결합의 형성을 확인하기 위해, 우리는 합성을 모니터링하기 위해 FT-IR 라만 분광법을 채택하여 각 단계에서 새로운 기능그룹과 합의하여 새로운 밴드가 어떻게 나타나는지 관찰합니다.TEM 및 SEM 현미경 검사는 형태와 입자 크기를 관찰하기 위해 사용되었다. 유기 물질의 첨가로 인한 체중 감소를 측정하는 열역학 분석. 그리고 XPS는 우리가 표면에 원자의 다른 산화 상태를 분석하고 공유 결합의 형성을 확인할 수 있습니다.마지막으로, 우리는 바이오 센서로 자신의 특성을 확립하기 위해, 박테리아를 캡처 하는 능력을 테스트 하기 위해 최종 공조에 모든 중간체를 사용. 이 프로토콜은 자석 나노 입자의 높은 생체 적합성을 활용하도록 설계되었습니다. 실리카 코팅은 분산을 개선하고 수성 매체의 분해로부터 자기 핵을 보호합니다.또한 카보디아미드 화학에 의해 산 변형 사이드로포어를 공유적으로 결합하는 데 필요한 아민 군과 기능화하기 위해 반응성 표면을 제공합니다. 이 경우, N-succynilferoxamine. 컨쥬게이트 박테리아 포획 능력을 테스트하였고, 그 결과 PBS 세균 현탁액에 제시된 부피가 큰 효과에 대한 특정 상호 작용으로 인해 중간체와 큰 차이가 없는 낮은 수의 콜로니가 발견되었습니다.

synthesis-functionalized-magnetic-nanoparticles-their-conjugation

Research

연구

JoVE Journal

Chemistry

화학

우리는 FDA 승인, superparamagnetic 철 산화물 (SPIO), ferumoxytol (Feraheme)와 줄기 세포를 라벨링 및 추적을위한 기술을 설명합니다. 시각화에 대한 자기 공명 (MR) 영상을 이용하여이 세포 이미징 기술은 환자의 성공 여부에 줄기 세포 engraftments의 장기 모니터링 및 진단을 위해 쉽게 액세스할 수 있습니다.

Ferumoxytol, FDA 승인 철 산화물 Nanoparticle과 함께 줄기 세포를 라벨링

이 비디오는 나노 센서를 사용하여 식품 및 물 샘플에서 박테리아 오염 물질을 감지하는 기술을 보여줍니다. 표적 병원성 박테리아는 자기 이완(magnetic relaxation)과 형광 방출 방식(fluorescence emission modalities)의 조합을 통해 검출됩니다.

자기 형광 나노센서를 사용한 박테리아 오염 검출

이 비디오는 별개의 세트로 염색된 카르복실화 자성 폴리스티렌 미세구를 사용하여 다중화된 정량적 박테리아 검출을 보여줍니다. 이 절차는 비드-박테리아 복합체의 형성, 자기 분리 및 흐름 기반 분석을 포함하여 동일한 반응 웰에서 여러 박테리아를 정확하고 동시에 정량화할 수 있습니다.

Dye-Labeled Magnetic Microspheres를 사용한 Multiplexed Quantitative Bacterial Detection

여기에, 우리는 강한 자기 모멘트 강한 근적외선 (NIR) 흡수와 자기 플라즈몬 나노 입자의 합성 프로토콜을 설명합니다. 프로토콜은 특정 분자 표적을 필요로 다양한 생물 의학 응용 프로그램의 Fc 부분을 통해 나노 입자에 항체 접합을 포함한다.

Immunotargeted의 합성 자기 - 플라즈 모닉 나노 클러스터

페로센의 비대칭 종의 합성은 용액 기술을 사용하여 어렵습니다.  이 보고서는 고체상 합성을 통해 수행된 용이하고 깨끗한 반응을 사용하여 페로센-비오틴 생체접합체를 생성하기 위해 수행된 방법에 중점을 둡니다.  티올레이트 부분의 혼입은 금 표면에 고정화(immobilization)를 위한 능력을 부여하기 위해 보여진다.

고상 수지 기반의 방법론을 통해 비대칭 페로센 유래 바이오 복합체 시스템 용 합성 방법론

마이크로 웨이브 기술은 동맥 경화 플라크 특성에 대한 산화철 나노 입자의 매우 빠른 합성을 할 수 있습니다. 나노 입자의 외부면에 aminobisphosphonate의 사용은 죽상 영역에서 고속 퇴적을 제공한다.

동맥 경화의 빠른 검색을위한 산화철 나노 입자의 전자 레인지 중심의 합성

코발트 도핑된 마그네토페리틴의 합성 및 양이온화를 위한 프로토콜과 양이온화된 마그네토페리틴으로 줄기세포를 빠르게 자화하는 방법을 제시합니다.

세포의 초고속 자화에 대한 양이온 Magnetoferritin의 합성

이 프로토콜의 전반적인 목표는 비용 효율적인, 노트북에 대 한 기능 nanosensors을 합성 하 고의 급속 한 탐지는 자석 및 형광 방출 modalities의 결합을 통해 병원 성 박테리아에 특히 표적으로.

E. 콜라이 O157:H7의 Foodborne 병원 체 검사를 사용 하 여 자기 형광 Nanosensor: 신속한 감지

결핵 균균에 대한 혈청학적 진단 테스트를 개선하기 위해 초파라마그네틱 산화철 나노프로브를 개발하여 폐결핵을 검출했습니다.

초초파라마그네틱 산화질소 나노프로브의 합성, 특성화 및 적용

산화철 나노입자는 비수성 솔 젤 시술을 통해 합성되고 음이온 짧은 분자 또는 폴리머로 코팅된다. 인간 줄기 세포 내부의 자기 나노 입자의 통합 및 생체 변환을 모니터링하기 위한 자기 측정의 사용은 진동 시료 자력계(VSM)를 사용하여 입증된다.

자기 측정을 사용하여 화학적으로 합성된 산화철 나노 입자의 세포 통합 및 후속 생분해를 모니터링합니다.

이 연구에서는 특정 세포 표적화를 위한 항체로 자성 나노물질을 생체 기능화하는 프로토콜을 제공합니다. 예를 들어, 우리는 암세포를 표적으로 삼기 위해 철 나노 와이어를 사용합니다.

자성 나노 물질의 생체 기능화

학습하세요 기능성 자기 나노 입자 합성 및 사이드로포레 페록사민과의 융합 방법을. 실리카 코팅과 아민 기능화를 통해 Yersinia enterocolitica 세균 포획 효율을 평가하는 이 프로토콜은 진단 및 치료 응용에 활용됩니다.

기능성 자기 나노 입자의 합성, 사이드로포레 페록사민과의 그들의 융합 및 박테리아 검출에 대한 평가

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