Hier beschrijven we een protocol voor de synthese van magneto-plasmon nanodeeltjes met een sterk magnetisch moment en een sterke nabij-infrarood (NIR) absorptie. Het protocol omvat ook antilichaam conjugatie aan de nanodeeltjes door de Fc eenheid voor diverse biomedische toepassingen die moleculaire specifieke targeting vereisen.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Synthese van Immunotargeted Magneto-plasmonische Nanoclusters
In dit artikel
Samenvatting
Samenvatting
Magnetische en plasmonische eigenschappen gecombineerd in een enkel nanodeeltje zorgen voor een synergie die voordelig is in een aantal biomedische toepassingen zoals contrast verbetering in de roman magnetomotorische beeldvormende modaliteiten, tegelijkertijd nemen en detectie van circulerende tumorcellen (CTC's), en multimodale moleculaire beeldvorming gecombineerd met fotothermische therapie van kankercellen. Deze toepassingen hebben aanzienlijke belangstelling voor de ontwikkeling van protocollen voor synthese van magneto-plasmon nanodeeltjes met optische absorptie in het nabije infrarood (NIR) gebied en een sterk magnetisch moment gestimuleerd. Hier presenteren we een nieuw protocol voor de synthese van dergelijke hybride nanodeeltjes die is gebaseerd op een olie-in-water micro-emulsie methode. De unieke eigenschap van de hierin beschreven protocol synthese van magneto-plasmon nanodeeltjes van verschillende maten van primaire blokken die ook magneto-plasmon kenmerken. Deze benadering levert nanodeeltjes met een hoge densiteit van magnetische en plasmonische functionaliteiten die gelijkmatig zijn verdeeld over de nanodeeltjes volume. De hybride nanodeeltjes kunnen gemakkelijk worden gefunctionaliseerd door het aanbrengen van antilichamen door de Fc eenheid verlaat het Fab-deel dat verantwoordelijk is voor antigeenbinding voor targeting.
Inleiding
Hybride nanodeeltjes bestaande uit verschillende materialen met verschillende fysisch-chemische eigenschappen kunnen nieuwe mogelijkheden openen in biomedische toepassingen, waaronder multimodale moleculaire beeldvorming, therapie levering en bewaking, nieuwe screening en diagnostische testen 1-3. De combinatie van plasmon en magnetische eigenschappen in een nanodeeltje is van bijzonder belang omdat het een zeer sterk licht verstrooiing en absorptie doorsneden verbonden plasmonresonanties en kunnen reageren op een magnetisch veld. Zo werden magneto-plasmon nanodeeltjes gebruikt om contrast in donkere-field imaging van gemerkte cellen verhogen door een tijd....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Protocol
1 instrumentatie en Glaswerk Voorbereiding
- Geschikte kleding te dragen, dat wil zeggen, een laboratoriumjas, wegwerphandschoenen en oogbescherming.
- Sluit een rondbodemkolf met een koeler en dompelen in een silicone oliebad met een temperatuur controle van een thermometer. Plaats een warmtebron (bijvoorbeeld kookplaat) onder oliebad (figuur 1). Gebruik een thermometer voor het meten van de temperatuur boven 260 ° C.
2 Synthese van Primary Hybrid Magneto-plasmonische Nanodeeltjes
- Het maken van Magnetic Core Nanodeeltjes
- Voeg 353,2 mg (1 mmol) ijzer (III) acety....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Resultaten
Een schema voor de synthese van immunotargeted magneto-plasmon nanoclusters wordt getoond in figuur 2. Eerst worden magnetische Fe 3 O 4 ijzeroxide nanodeeltjes gesynthetiseerd door thermische ontleding methode. Vervolgens wordt een dunne ca. 1 nm goud shell afgezet op ijzeroxide kerndeeltjes via thermische ontleding. De primaire ca. 6 nm hybride nanopartikels dienen als zaden magneto-plasmon nanoclusters maken door gebruik van een olie-in-water micro-emulsie bena.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Discussie
Kritische stappen in de geslaagde synthese van magneto-plasmonische nanoclusters omvatten het maken van zeer monogedispergeerde primaire goud shell / ijzeroxide nanodeeltjes kern en regisseren zelf-assemblage van de primaire deeltjes in nanoclusters. Een molaire verhouding tussen de primaire deeltjes en oppervlakteactieve stoffen spelen een belangrijke rol bij het bepalen van grootteverdeling van de nanoclusters. Niet-uniforme grootte verdeling van de primaire nanodeeltjes kan de vorming van grote aggregaten veroorzaken.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Openbaarmakingen
De auteurs verklaren dat zij geen concurrerende financiële belangen.
Dankbetuigingen
Dit werk werd mede ondersteund door de NIH subsidie R01 EB008101 en R01 CA103830.
....Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Materialen
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| PYREX 50 ml round bottom boiling flask with short neck & 24/40 [ST] joint | Corning | 4320A-50 | Thermische ontledingsreactie |
| PYREX 41 x 300 mm 5-bulb Allihn condenser met 24/40 [ST] buiten-/binnenste verbindingen | Corning | 2480-300 | Thermische ontledingsreactie |
| Silicone olie | Fisher | S159-500 | Oliebad |
| Verwarmingsplaat roerder | Corning | PC-351 | Verwarm de reactie met roerfunctie |
| Thermometer | ThermoWorks | 221-092 | Temperatuur meten |
| IJzer(III) acetylacetonaat | Fisher | AC11913-0250 | Materiaal voor primaire hybride nanodeeltjessynthese |
| Oleaanzuur 99% | Fisher | A195-500 | Materiaal voor primaire hybride nanodeeltjessynthese |
| Goud(III) acetaat | Fisher | AA3974206 | Materiaal voor primaire hybride nanodeeltjessynthese |
| Hexaan | Fisher | H292-1 | Materiaal voor primaire hybride nanodeeltjessynthese |
| Fenylether 99% | Fisher | AC13060-0025 | Materiaal voor primaire hybride nanodeeltjessynthese |
| 1,2-Hexadecaandiol 90% | Sigma | 213748-50G | Materiaal voor primaire hybride nanodeeltjessynthese |
| Oleylamine 70% | Sigma | O7805-100G | Materiaal voor primaire hybride nanodeeltjessynthese |
| Natriumdodecylsulfaat | Fisher | BP166-100 | Clustersynthese |
| Natriumcitraatdihydraat | Sigma | W302600 | Clustersynthese |
| Monoklonaal anti-EGF receptor antilichaam | Sigma | E2156 | Cellabelingspecificiteitstest |
| Monoklonaal anti-HER2 antilichaam | Sigma | AMAB90627 | Cellabelingspecificiteitstest |
| Natriumperiodaat | Sigma | 311448 | Oxidatie van Fc-regio van antilichamen |
| Dithiolaraomische PEG6-CONHNH2 | SensoPath Technologies | SPT-0014B | Heterofunctionele linker voor antilichaamconjugatie aan nanoclusters |
| Methoxy-PEG-thiol, 5 k | Creative PEGworks | PLS-604 | Passivatie van resterend goudoppervlak na antilichaamconjugatie |
| Amicon Ultra-4 centrifugaalfiltereenheid met Ultracel-10 membraan | Millipore | UFC801008 | Eiwitzuivering |
| HEPES | Sigma | H3375 | Buffer |
| PBS, 1x oplossing | Fisher | BP2438-20 | Buffer |
| UV-Vis spectroscopie | BioTek | Synergy HT | Spectrum verkrijgen |
| Centrifuge | Eppendorf | 5810R | Separatie |
| Transmissie Elektronenmicroscoop | FEI | TECNAI G2 F20 X-TWIN | Morfologie van nanostructuren verkrijgen |
| Staande microscoop | Leica | DM6000 | Donkerveldbeelden verkrijgen |
| Sonicator | Branson | 1510 | Sonicatie |
| Koperfolie 300 maas raster | EMS | CF300-Cu | TEM beeldvorming |
| 96-wells plaat | Corning | 09-761-145 | UV-Vis meetplaat |
Referenties
- Bigall, N. C., Parak, W. J., Dorfs, D. Fluorescent, magnetic and plasmonic—Hybrid multifunctional colloidal nano objects. Nano Today. 7, 282-296 (2012).
- Gautier, J., Allard-Vannier, E., Herve-Aubert, K., Souce, M., Chourpa, I. Design strategies o....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Herprints en machtigingen
