Name: Synteza złotej nanogwiazdy z metodą wzrostu za pośrednictwem nasion srebra (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-01-15T14:00:00.000+00:00
Duration: 12 min 39 s
Description: Poznaj metodę syntezy złotych nanogwiazd z użyciem nasion srebra, uzyskując cząstki o średnicy 200–300 nm z 7–10 ramionami. Technika ta zapewnia wysoką wydajność i stabilność nanostruktur.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Badania te były wspierane przez National Science Foundation w ramach programu Partnerships for Research and Education in Materials (PREM), grant nr DMR-0934218. Wsparcie zapewnił również National Center For Research Resources (grant nr 2G12RR013646-11). Treść publikacji jest wyłączną odpowiedzialnością autorów i niekoniecznie odzwierciedla oficjalne stanowisko National Center For Research Resources lub National Institutes of Health.

1. Przygotowanie nasion srebra
<ol>
	<li>Przygotować roztwór zapasowy azotanu srebra (AgNO3), odważając dowolną masę i mieszając ją z 10 mL wody dejonizowanej (DI). Obliczyć molarność roztworu. Przechowywać roztwór w ciemnym miejscu, aby odizolować go od światła.</li>
	<li>Dodać 14,7 mg cytrynianu sodu trójzasadowego (Na3C6H5O7) do 10 mL wody DI, aby otrzymać roztwór 5 mM. Wstrząsać fiolką do całkowitego rozpuszczenia proszku.</li>
	<li>Dodać 15,1 mg borowodorku sodu (NaBH4) do drugiej fiolki z 10 mL wody DI, aby otrzymać roztwór 40 mM. Natychmiast zamknąć fiolkę. Delikatnie wymieszać roztwór ręcznie i umieścić go w zlewce z lodem. Wstawić zlewkę do lodówki i uruchomić stoper (t1 = 0). Świeżo przygotowany roztwór zostanie wykorzystany za 15 min, co jest wystarczającym czasem na jego schłodzenie.</li>
	<li>Z roztworu zapasowego azotanu srebra (punkt 1.1) przygotować 10 mL roztworu o stężeniu 0,25 mM. Umieścić w fiolce mieszadło magnetyczne i rozpocząć mieszanie.</li>
	<li>Dodać 0,25 mL roztworu cytrynianu sodu trójzasadowego (punkt 1.2) do roztworu z punktu 1.4).</li>
	<li>Przy t1 = 15 min wyjąć roztwór borowodorku sodu (punkt 1.3) z lodówki. Za pomocą pipety pobrać 0,4 mL tego roztworu i dodać do mieszaniny z punktu 1.5). Uwaga: Roztwór należy dodać jednym szybkim ruchem. Kolor zmieni się na żółty. Mieszać roztwór przez 5 min.</li>
	<li>Przy t1 = 20 min przerwać mieszanie, wyjąć magnes z fiolki i przechowywać ją w ciemnym miejscu. Nie zamykać fiolki.</li>
	<li>Przechowywać roztwór w ciemności w temperaturze pokojowej przez co najmniej 2 godziny przed użyciem. Zaleca się wykorzystanie zarodków w ciągu jednego tygodnia od przygotowania.</li>
</ol>
2. Przygotowanie roztworu wzrostowego
<ol>
	<li>Przygotować 80 mM kwasu askorbinowego (C6H8O6), dodając 140 mg do 10 mL wody DI.</li>
	<li>Przygotować 10 mL stężonego roztworu chlorku złota (HAuCl4). Obliczyć molowość roztworu. Przechowywać roztwór w ciemności.</li>
	<li>Przygotować 20 mL 50 mM bromku cetylotrimetylammoniumu (CTAB - C19H42BrN), dodając 364 mg do fiolki z 20 mL wody DI. Natychmiast umieścić w fiolce mieszadło magnetyczne i rozpocząć mieszanie na płycie grzewczej w temperaturze 30°C. Po całkowitym rozpuszczeniu proszku CTAB i uzyskaniu przezroczystego roztworu wyłączyć grzanie płyty, ale kontynuować mieszanie aż do kroku 2.7).</li>
	<li>Dodać roztwór 1.1) do roztworu 2.3), aby uzyskać końcową molowość 4,9x10-2 mM. Uruchomić stoper (t2 = 0).</li>
	<li>W t2 = 1 min dodać roztwór 2.2) do 2.4), aby uzyskać końcową molowość 0,25 mM.</li>
	<li>W t2 = 2 min dodać 0,1 mL roztworu 2.1) do 2.5). Roztwór stanie się bezbarwny.</li>
	<li>W t2 = 2 min 20 s dodać 0,05 mL roztworu 1.8) (zarodki srebra) do 2.6). Mieszać zawiesinę przez 15 min. Zawiesina początkowo zmieni kolor na niebieski, a następnie na brązowy.</li>
	<li>W t2 = 17 min przerwać mieszanie, wyjąć mieszadło magnetyczne i pozostawić zawiesinę w temperaturze pokojowej na 24 godziny.</li>
</ol>
3. Oddzielanie nanogwiazd złota od CTAB w celu obrazowania, charakteryzacji lub prowadzenia eksperymentów
Uwaga: CTAB może krystalizować w temperaturze pokojowej. Aby rozpuścić kryształy, należy podgrzać koloid złota do 30°C lub zanurzyć fiolkę w gorącej wodzie z kranu, aż kryształy się rozpuszczą.
<ol>
	<li>Sonicuj zawiesinę przez 2 min.</li>
	<li>Wirowarkuj zawiesinę przez 5 min przy 730 rcf. Nanogwiazdy osiądą na ściance probówki.</li>
	<li>Usuń pipetą jak największą ilość zawiesiny, uważając, aby nie usunąć nanogwiazd.</li>
	<li>Dodaj do probówki wodę DI i sonicuj przez 2 min.</li>
	<li>Wirowarkuj zawiesinę przez 3 min przy 460 rcf. Zawiesina zawiera mniej CTAB, dlatego do oddzielenia nanogwiazd wymagana jest mniejsza siła odśrodkowa.</li>
	<li>Powtórz kroki 3.3) i 3.4).</li>
	<li>Dodaj do zawiesiny wodę DI i wirowarkuj przez 3 min przy 380 rcf.</li>
	<li>Powtórz kroki 3.3) i 3.4). Nanogwiazdy są gotowe do obrazowania, spektroskopii lub eksperymentów.</li>
</ol>
4. Reprezentatywne wyniki:
Rycina 1 przedstawia obrazy z transmisyjnego mikroskopu elektronowego (TEM) zarodków srebra wykonane za pomocą TEM JEOL 2010-F. Zarodki mają kształt sferyczny i średnią wielkość 15 nm. Nanogwiazdy złota obrazowano za pomocą Hitachi S-5500 w trybie skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM). Rycina 2 przedstawia nanogwiazdy zsyntetyzowane naszą metodą przy coraz większych powiększeniach. Cząstki w kształcie gwiazd stanowią około 70% wszystkich cząstek w koloidzie. Gwiazdy nieukształtowane przypominają amorficzne skupiska dekaedrów i romboedrów (nie pokazano). Rycina 3 przedstawia kilka pojedynczych nanogwiazd złota. Wielkość nanogwiazd mieści się w zakresie od 200 nm do 300 nm, a liczba ramion waha się od 7 do 10. Jeśli nanocząstki złota zsyntetyzowane tą metodą pozostaną w CTAB, zachowują swój kształt przez co najmniej 1 miesiąc po syntezie.
Widma absorpcyjne zarodków srebra oraz nanogwiazd zmierzono przy użyciu spektrofotometru Olis Cary-14. Maksimum absorpcji dla zarodków przypadało na 400 nm, natomiast dla nanogwiazd znajdowało się w zakresie od 800 nm do 850 nm (Rycina 4).
<img src="/files/ftp_upload/3570/3570fig1.jpg" alt="Obrazy TEM nanocząsteczek; a, b: porównanie rozmiarów; paski skali 100 nm, 20 nm; analiza materiałowa." data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="Rysunek 1"> 
Rysunek 1. Obrazy z transmisyjnego mikroskopu elektronowego zarodków srebra.
<img src="/files/ftp_upload/3570/3570fig2.jpg" alt="Obrazy SEM nanocząsteczek; powiększenia: 1µm, 500nm; badanie morfologii; analiza powierzchni." data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="Rycina 2"> 
Rycina 2. Obrazy z transmisyjnego mikroskopu elektronowego złotych nanogwiazd.
<img src="/files/ftp_upload/3570/3570fig3.jpg" alt="Kształty nanocząstek pod mikroskopem elektronowym; pasek skali, 200 nm; analiza morfologii cząstek." data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="Rycina 3"> 
Rycina 3. Obrazy z rozpylnego mikroskopu elektronowego pojedynczych złotych nanogwiazd.
<img src="/files/ftp_upload/3570/3570fig4.jpg" alt="Znormalizowane widma absorpcji, złote nanogwiazdy vs. srebrne zarodki; wykres analizy spektroskopowej." data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="Rycina 6"> 
Rycina 4. Znormalizowane widma absorpcji srebrnych zarodków (linia przerywana) i złotych nanogwiazd (linia ciągła).

<ol><li>Irimpan, L., Nampoori, V. P. N., Radhakrishnan, P., Krishnan, B., Deepthy, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Size-dependent+enhancement+of+nonlinear+optical+properties+in+nanocolloids+of+ZnO%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Applied+Physics%22%5BJournal%5D)">Size-dependent enhancement of nonlinear optical properties in nanocolloids of ZnO.</a> Journal of Applied Physics. 103, (2008).</li>
<li>Sharma, V., Park, K., Srinivasarao, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Colloidal+dispersion+of+gold+nanorods%3A+Historical+background%2C+optical+properties%2C+seed-mediated+synthesis%2C+shape+separation+and+self-assembly%5BTitle%5D)+AND+%22Materials+Science+and+Engineering%3A+R%3A+Reports%22%5BJournal%5D)">Colloidal dispersion of gold nanorods: Historical background, optical properties, seed-mediated synthesis, shape separation and self-assembly.</a> Materials Science and Engineering: R: Reports. 65, 1-38 (2009).</li>
<li>El-Sayed, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Some+interesting+properties+of+metals+confined+in+time+and+nanometer+space+of+different+shapes%5BTitle%5D)+AND+%22Accounts+of+Chemical+Research%22%5BJournal%5D)">Some interesting properties of metals confined in time and nanometer space of different shapes.</a> Accounts of Chemical Research. 34, 257-2564 (2001).</li>
<li>Daniel, M. C., Astruc, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gold+nanoparticles%3A+assembly%2C+supramolecular+chemistry%2C+quantum-size-related+properties%2C+and+applications+toward+biology%2C+catalysis%2C+and+nanotechnology%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+reviews%22%5BJournal%5D)">Gold nanoparticles: assembly, supramolecular chemistry, quantum-size-related properties, and applications toward biology, catalysis, and nanotechnology.</a> Chemical reviews. 104, 293-346 (2004).</li>
<li>Burda, C., Chen, X., Narayanan, R., El-Sayed, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chemistry+and+Properties+of+Nanocrystals+of+Different+Shapes%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+reviews%22%5BJournal%5D)">Chemistry and Properties of Nanocrystals of Different Shapes.</a> Chemical reviews. 105, 1025-1102 (2005).</li>
<li>Hu, M., Chen, J. Y. X., Li, J. Y., Au, L., Hartland, G. V., Li, X. D., Marquez, M., Xia, Y. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gold+nanostructures%3A+engineering+their+plasmonic+properties+for+biomedical+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Society+Reviews%22%5BJournal%5D)">Gold nanostructures: engineering their plasmonic properties for biomedical applications.</a> Chemical Society Reviews. 35, 1084-1094 (2006).</li>
<li>Seo, J. T., Yang, Q., Kim, W. J., Heo, J., Ma, S. M., Austin, J., Yun, W. S., Jung, S. S., Han, S. W., Tabibi, B., Temple, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+nonlinearities+of+Au+nanoparticles+and+Au%2FAg+coreshells%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Lett%22%5BJournal%5D)">Optical nonlinearities of Au nanoparticles and Au/Ag coreshells.</a> Opt. Lett. 34, 307-309 (2009).</li>
<li>Jeong, S., Choi, S. Y., Park, J., Seo, J. -H., Park, J., Cho, K., Joo, S. -W., Lee, S. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Low-toxicity+chitosan+gold+nanoparticles+for+small+hairpin+RNA+delivery+in+human+lung+adenocarcinoma+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Materials+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Low-toxicity chitosan gold nanoparticles for small hairpin RNA delivery in human lung adenocarcinoma cells.</a> Journal of Materials Chemistry. 21, 13853-13859 (2011).</li>
<li>Huang, X., Jain, P. K., El-Sayed, I. H., El-Sayed, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gold+nanoparticles%3A+interesting+optical+properties+and+recent+applications+in+cancer+diagnostics+and+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Nanomedicine%22%5BJournal%5D)">Gold nanoparticles: interesting optical properties and recent applications in cancer diagnostics and therapy.</a> Nanomedicine. 2, 681-693 (2007).</li>
<li>Link, S., El-Sayed, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Shape+and+size+dependence+of+radiative%2C+non-radiative+and+photothermal+properties+of+gold+nanocrystals%5BTitle%5D)+AND+%22International+Reviews+in+Physical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Shape and size dependence of radiative, non-radiative and photothermal properties of gold nanocrystals.</a> International Reviews in Physical Chemistry. 19, 409-453 (2000).</li>
<li>El-Sayed, I. H., Huang, X. H., El-Sayed, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Selective+laser+photo-thermal+therapy+of+epithelial+carcinoma+using+anti-EGFR+antibody+conjugated+gold+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Cancer+Letters%22%5BJournal%5D)">Selective laser photo-thermal therapy of epithelial carcinoma using anti-EGFR antibody conjugated gold nanoparticles.</a> Cancer Letters. 239, 129-135 (2006).</li>
<li>O'Neal, D. P., Hirsch, L. R., Halas, N. J., Payne, J. D., West, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photo-thermal+tumor+ablation+in+mice+using+near+infrared-absorbing+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Cancer+Letters%22%5BJournal%5D)">Photo-thermal tumor ablation in mice using near infrared-absorbing nanoparticles.</a> Cancer Letters. 209, 171-176 (2004).</li>
<li>Nehl, C. L., Liao, H. W., Hafner, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+properties+of+star-shaped+gold+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Letters%22%5BJournal%5D)">Optical properties of star-shaped gold nanoparticles.</a> Nano Letters. 6, 683-688 (2006).</li>
<li>Pazos-Perez, N., Rodriguez-Gonzalez, B., Hilgendorff, M., Giersig, M., Liz-Marzan, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gold+encapsulation+of+star-shaped+FePt+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Materials+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Gold encapsulation of star-shaped FePt nanoparticles.</a> Journal of Materials Chemistry. 20, 61-64 (2010).</li>
<li>Sahoo, G. P., Bar, H., Bhui, D. K., Sarkar, P., Samanta, S., Pyne, S., Ash, S., Misra, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+and+photo+physical+properties+of+star+shaped+gold+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Colloids+and+Surfaces+A%3A+Physicochemical+and+Engineering+Aspects%22%5BJournal%5D)">Synthesis and photo physical properties of star shaped gold nanoparticles.</a> Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. , 375-371 (2011).</li>
<li>Senthil Kumar, P., Pastoriza-Santos, I., Rodriguez-Gonzalez, B., Garcia de Abajo, F. J., Liz-Marzan, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-yield+synthesis+and+optical+response+of+gold+nanostars%5BTitle%5D)+AND+%22Nanotechnology%22%5BJournal%5D)">High-yield synthesis and optical response of gold nanostars.</a> Nanotechnology. 19, (2008).</li>
<li>Goodrich, G. P., Bao, L. L., Gill-Sharp, K., Sang, K. L., Wang, J., Payne, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photothermal+therapy+in+a+murine+colon+cancer+model+using+near-infrared+absorbing+gold+nanorods%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomedical+Optics%22%5BJournal%5D)">Photothermal therapy in a murine colon cancer model using near-infrared absorbing gold nanorods.</a> Journal of Biomedical Optics. 15, (2010).</li>
<li>Zhang, D., Neumann, O., Wang, H., Yuwono, V. M., Barhoumi, A., Perham, M., Hartgerink, J. D., Wittung-Stafshede, P., Halas, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gold+Nanoparticles+Can+Induce+the+Formation+of+Protein-based+Aggregates+at+Physiological+pH%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Gold Nanoparticles Can Induce the Formation of Protein-based Aggregates at Physiological pH.</a> Nano Lett. 9, 666-671 (2009).</li>
<li>Alkilany, A. M., Nagaria, P. K., Hexel, C. R., Shaw, T. J., Murphy, C. J., Wyatt, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cellular+uptake+and+cytotoxicity+of+gold+nanorods%3A+molecular+origin+of+cytotoxicity+and+surface+effects%5BTitle%5D)+AND+%22Small%22%5BJournal%5D)">Cellular uptake and cytotoxicity of gold nanorods: molecular origin of cytotoxicity and surface effects.</a> Small. 5, 701-708 (2009).</li>
<li>Sun, L., Liu, D., Wang, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+gold+nanoparticle-peptide+complexes+as+cell-targeting+agents%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Functional gold nanoparticle-peptide complexes as cell-targeting agents.</a> Langmuir. 24, 10293-10297 (2008).</li>
<li>Park, J., Estrada, A., Sharp, K., Sang, K., Schwartz, J. A., Smith, D. K., Coleman, C., Payne, J. D., Korgel, B. A., Dunn, A. K., Tunnell, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Two-photon-induced+photoluminescence+imaging+of+tumors+using+near-infrared+excited+gold+nanoshells%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Express%22%5BJournal%5D)">Two-photon-induced photoluminescence imaging of tumors using near-infrared excited gold nanoshells.</a> Opt. Express. 16, 1590-1599 (2008).</li>
<li>Nikoobakht, B., El-Sayed, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preparation+and+growth+mechanism+of+gold+nanorods+%28NRs%29+using+seed-mediated+growth+method%5BTitle%5D)+AND+%22Chemistry+of+Materials%22%5BJournal%5D)">Preparation and growth mechanism of gold nanorods (NRs) using seed-mediated growth method.</a> Chemistry of Materials. 15, 1957-1962 (2003).</li>
<li>Hao, F., Nehl, C. L., Hafner, J. H., Nordlander, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plasmon+resonances+of+a+gold+nanostar%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Letters%22%5BJournal%5D)">Plasmon resonances of a gold nanostar.</a> Nano Letters. 7, 729-732 (2007).</li>
<li>Hao, F., Nordlander, P., Sonnefraud, Y., Dorpe, P. V. an, Maier, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tunability+of+Subradiant+Dipolar+and+Fano-Type+Plasmon+Resonances+in+Metallic+Ring%2FDisk+Cavities%3A+Implications+for+Nanoscale+Optical+Sensing%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Nano%22%5BJournal%5D)">Tunability of Subradiant Dipolar and Fano-Type Plasmon Resonances in Metallic Ring/Disk Cavities: Implications for Nanoscale Optical Sensing.</a> ACS Nano. 3, 643-652 (2009).</li>
<li>Sweeney, C. M., Hasan, W., Nehl, C. L., Odom, T. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+Properties+of+Anisotropic+Core-Shell+Pyramidal+Particles%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Physical+Chemistry+A%22%5BJournal%5D)">Optical Properties of Anisotropic Core-Shell Pyramidal Particles.</a> Journal of Physical Chemistry A. 113, 4265-4268 (2009).</li>
<li>Dickerson, E. B., Dreaden, E. C., Huang, X. H., El-Sayed, I. H., Chu, H. H., Pushpanketh, S., McDonald, J. F., El-Sayed, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gold+nanorod+assisted+near-infrared+plasmonic+photothermal+therapy+%28PPTT%29+of+squamous+cell+carcinoma+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Cancer+Letters%22%5BJournal%5D)">Gold nanorod assisted near-infrared plasmonic photothermal therapy (PPTT) of squamous cell carcinoma in mice.</a> Cancer Letters. 269, 57-66 (2008).</li>
<li>Jana, N. R., Gearheart, L., Murphy, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Wet+chemical+synthesis+of+high+aspect+ratio+cylindrical+gold+nanorods%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Physical+Chemistry+B%22%5BJournal%5D)">Wet chemical synthesis of high aspect ratio cylindrical gold nanorods.</a> Journal of Physical Chemistry B. 105, 4065-4067 (2001).</li>
<li>Jana, N. R., Gearheart, L., Murphy, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Seed-mediated+growth+approach+for+shape-controlled+synthesis+of+spheroidal+and+rod-like+gold+nanoparticles+using+a+surfactant+template%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Materials%22%5BJournal%5D)">Seed-mediated growth approach for shape-controlled synthesis of spheroidal and rod-like gold nanoparticles using a surfactant template.</a> Advanced Materials. 13, 1389-1393 (2001).</li>
<li>Xiao, J., Qi, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surfactant-assisted%2C+shape-controlled+synthesis+of+gold+nanocrystals%5BTitle%5D)+AND+%22Nanoscale%22%5BJournal%5D)">Surfactant-assisted, shape-controlled synthesis of gold nanocrystals.</a> Nanoscale. 3, 1383-1396 (2011).</li>
<li>Tao, A. R., Habas, S., Yang, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Shape+control+of+colloidal+metal+nanocrystals%5BTitle%5D)+AND+%22Small%22%5BJournal%5D)">Shape control of colloidal metal nanocrystals.</a> Small. 4, 310-325 (2008).</li>
<li>Cole, J. R., Mirin, N. A., Knight, M. W., Goodrich, G. P., Halas, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photothermal+Efficiencies+of+Nanoshells+and+Nanorods+for+Clinical+Therapeutic+Applications%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Physical+Chemistry+C%22%5BJournal%5D)">Photothermal Efficiencies of Nanoshells and Nanorods for Clinical Therapeutic Applications.</a> Journal of Physical Chemistry C. 113, 12090-12094 (2009).</li>
<li>Choi, J. S., Park, J. C., Nah, H., Woo, S., Oh, J., Kim, K. M., Cheon, G. J., Chang, Y., Yoo, J., Cheon, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+hybrid+nanoparticle+probe+for+dual-modality+positron+emission+tomography+and+magnetic+resonance+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Angew.+Chem.+Int.+Ed.+Engl%22%5BJournal%5D)">A hybrid nanoparticle probe for dual-modality positron emission tomography and magnetic resonance imaging.</a> Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 47, 6259-6262 (2008).</li>
<li>Chithrani, B. D., Ghazani, A. A., Chan, W. C. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Determining+the+Size+and+Shape+Dependence+of+Gold+Nanoparticle+Uptake+into+Mammalian+Cells%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Letters%22%5BJournal%5D)">Determining the Size and Shape Dependence of Gold Nanoparticle Uptake into Mammalian Cells.</a> Nano Letters. 6, 662-668 (2006).</li>
</ol>

Nie zadeklarowano żadnych konfliktów interesów.

W niniejszej pracy przedstawiliśmy metodę syntezy nanogwiazdek złota przy użyciu zarodków srebra. Stwierdzono, że zastosowanie zarodków srebra pozwoliło uzyskać wydajność produkcji nanogwiazdek na poziomie 70 %. Nanogwiazdki wykazują szczyt absorpcji w bliskiej podczerwieni, odpowiadający ich modowi rezonansu plazmonowego powierzchniowego, z maksimum w zakresie od 800 nm do 850 nm 7, 23. Właściwości te sprawiają, że nasze nanogwiazdki złota mogą znaleźć zastosowanie w biomedycynie 24-26, na przykład...

<table><tbody><tr><td>Cytrynian sodu trójzasadowy dwuwodny</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S4641</td><td>99.0 %</td></tr><tr><td>Azotan srebra</td><td>Aldrich</td><td>204390</td><td>99.9999 %</td></tr><tr><td>Borowodorek sodu</td><td>Aldrich</td><td>213462</td><td>99 %</td></tr><tr><td>Kwas L-askorbinowy</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>255564</td><td>99+ %</td></tr><tr><td>Chlorek złota(III) trihydrat</td><td>Aldrich</td><td>520918</td><td>99.9+ %</td></tr><tr><td>Bromek heksydecylotrimetylammoniumu (CTAB)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>H6269</td><td></td></tr><tr><td>JEOL 2010-F </td><td>JEOL</td><td></td><td>Transmisyjny mikroskop elektronowy</td></tr><tr><td>Hitachi S-5500 </td><td>Hitachi</td><td></td><td>Używany w trybie skaningowego mikroskopu elektronowego</td></tr><tr><td>Spektrofotometr Olis Cary-14</td><td>Olis</td><td></td><td>Spektrofotometr</td></tr></tbody></table>

synteza nanogwiazd złota metodą wzrostu sterowanego srebrnymi nasionami

Gold Nanostar Synthesis with a Silver Seed Mediated Growth Method

Właściwości fizyczne, chemiczne i optyczne koloidów w skali nano zależą od ich składu materiałowego, rozmiaru i kształtu 1-5. Istnieje duże zainteresowanie wykorzystaniem nanokoloidów w ablacji fototermicznej, dostarczaniu leków oraz wielu innych zastosowaniach biomedycznych 6. Złoto jest szczególnie stosowane ze względu na niską toksyczność 7-9. Cechą metalicznych nanokoloidów jest możliwość występowania silnego powierzchniowego rezonansu plazmonowego 10. Maksimum modu rezonansu plazmonowego powierzchniowego zależy od struktury i składu metalicznych nanokoloidów. Ponieważ mod rezonansu plazmonowego powierzchniowego jest pobudzany światłem, istnieje potrzeba uzyskania maksimum absorbancji w bliskiej podczerwieni, gdzie transmitancja tkanek biologicznych jest największa 11, 12.
Przedstawiamy metodę syntezy koloidalnego złota w kształcie gwiazd, znanych również jako nanocząstki w kształcie gwiazd 13-15 lub nanogwiazdy 16. Metoda ta opiera się na roztworze zawierającym zarodki srebra, które służą jako czynnik nukleujący dla anizotropowego wzrostu koloidów złota 17-22. Analiza otrzymanego koloidu złota za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) wykazała, że 70% nanostruktur stanowiły nanogwiazdy. Pozostałe 30% cząstek stanowiły amorficzne skupiska dekaedrów i romboedrów. Wykryto, że szczyt absorbancji nanogwiazd znajduje się w bliskiej podczerwieni (840 nm). W związku z tym nasza metoda pozwala na otrzymanie nanogwiazd złota odpowiednich do zastosowań biomedycznych, w szczególności do ablacji fototermalnej.

Zsyntetyzowaliśmy złote nanogwiazdy o kształcie gwiazdy, wykorzystując metodę wzrostu wspomaganego srebrnymi zarodkami. Średnica nanogwiazd wynosi od 200 do 300 nm, a liczba ramion waha się od 7 do 10. Nanocząstki wykazują szeroki mod powierzchniowego rezonansu plazmonowego z maksimum w bliskiej podczerwieni.

Synteza nanogwiazd złota metodą wzrostu sterowanego srebrnymi nasionami

Właściwości fizyczne, chemiczne i optyczne koloidów w nanoskali zależą od ich składu materiałowego, rozmiaru i kształtu 1-5. Istnieje duże zainteresowanie...

Ogólnym celem niniejszej procedury jest synteza złotych nanogwiazd przy użyciu metody wzrostu wspomaganego ziarnami srebra. Proces ten polega na uprzedniej syntezie ziaren srebra, a następnie wprowadzeniu ich do roztworu wzrostowego, co w końcowym etapie prowadzi do powstania złotych nanogwiazd o rozmiarze 200 nanometrów. Zaletą zastosowania ziaren srebra zamiast złota jest możliwość syntezy złotych nanogwiazd o mniejszych rdzeniach i dłuższych ramionach, przy zachowaniu wysokiej wydajności oraz stabilności.Do przeprowadzenia eksperymentu będą potrzebne sześć probówek, dwa magnesy mieszające, sześć odważników ULA zawierających chlorek złota, azotan srebra, wodorotlenek sodu, cytrynian sodu, kwas askorbinowy i ctap, woda dejonizowana, stoper oraz pipety. Niezbędne będą również mieszadło magnetyczne i waga do mieszania, podgrzewania oraz odważania poszczególnych związków; opcjonalnie można wykorzystać folię aluminiową do odizolowania roztworu od światła. Pierwszym krokiem jest przygotowanie zestawów komórkowych poprzez pobranie cytrynianu sodu, azotanu komórkowego oraz wodorotlenku sodu.Odważyć cytrynian sodu za pomocą wagi. Odmierzyć 10 mililitrów wody dejonizowanej, wymieszać oba składniki i wstrząsnąć probówką w dłoni, aby rozpuścić substancję i uzyskać pożądaną koncentrację. Opisać probówkę, podając niezbędne informacje.Przygotuj roztwór zapasowy azotanu komórkowego, odważając dowolną masę i mieszcząc ją z 10 mililitrami wody destylowanej. Oblicz molowość roztworu i przechowuj go w ciemności, używając folii lub umieszczając w zacienionym miejscu. Przygotuj boran sodu.Umieść fiolkę w naczyniu z lodem, a następnie przechowuj ją w lodówce. Nie mieszaj roztworu za pomocą wortexa. Proszę zacząć odmierzać czas.Świeżo przygotowany roztwór zostanie wykorzystany za 15 minut, co jest wystarczającym czasem na jego schłodzenie zgodnie z tym schematem. Należy wziąć probówkę, umieścić ją na mieszalniku magnetycznym, włożyć do niej magnes oraz wlać 10 mililitrów wody. Następnie dodać obliczoną ilość z roztworu zapasowego azotanu komórkowego, tak aby jego stężenie końcowe wynosiło 2,5 × 10⁻⁴ M.Rozpocząć mieszanie roztworu. Dodać cytrynian sodu do roztworu. Po 15 minutach wyjąć wodny hydrat boranu sodu z lodówki i dodać go do roztworu.Jednym szybkim ruchem należy doprowadzić do natychmiastowej zmiany barwy na żółtą, a następnie mieszać przez pięć minut. Po tym czasie należy przerwać mieszanie, wyjąć magnes i przechowywać fiolkę w ciemności. Nie zamykać fiolki.Pozostawić na dwie godziny przed użyciem. Przedstawione obrazy to ziarna srebra uzyskane za pomocą transmisyjnego mikroskopu elektronowego. Kolejnym krokiem jest przygotowanie roztworu wzrostowego, a następnie dodanie ziaren srebra.Postępując zgodnie z tym schematem, przygotuj pożądane stężenie kwasu scic oraz 10 mililitrów stężonego roztworu chlorku złota. Ustaw temperaturę płyty na 30 °C. Po rozgrzaniu płyty ustaw na niej fiolkę zawierającą 20 mililitrów wody i przygotuj roztwór roboczy.Natychmiast umieść magnes w fiolce i rozpocznij mieszanie. Po całkowitym rozpuszczeniu CA i uzyskaniu przezroczystego roztworu wyłącz płytkę grzewczą, ale kontynuuj mieszanie. Teraz będą potrzebne azotan komórkowy, chlorek złota jako rdzenie oraz nasiona srebra.Aby zakończyć syntezę, najpierniej należy pobrać wcześniej przygotowany roztwór zapasowy azotynekomórkowego i dodać obliczoną ilość do roztworu w układzie. Pomiar czasu należy rozpocząć po jednej minucie od dodania obliczonej objętości roztworu zapasowego chlorku złota.Po kolejnej minucie, dodaj 50 µL nasion srebra. Roztwór odbarwi się w ciągu 20 sekund. Następnie roztwór zacznie zmieniać kolor na niebieski, a potem na brązowy. Odizoluj roztwór nanocząstek i przechowuj go przez 24 godziny, aby umożliwić ich wzrost.Aby zwiększyć szansę na uzyskanie wysokiej jakości nanogwiazdek, można przygotować więcej niż jeden roztwór jednocześnie. Czasami zarodniki słoneczne mogą przyjąć niewłaściwy kolor lub ich powierzchnia może ulec zanieczyszczeniu, co zazwyczaj jest spowodowane niedostateczną czystością magnesu. W takich przypadkach należy ponownie przygotować roztwór zarodkowy podczas sporządzania roztworu wzrostowego.Jeśli nie zaczniesz mieszania zaraz po dodaniu proszku sit up do wody, SITA utworzy żel na dnie, który jest następnie bardzo trudny do usunięcia. Przed użyciem tych złotych nanogwiazdek do spektroskopii obrazowej lub innego eksperymentu, należy je przemyć, aby usunąć ctap z roztworu. CTAP może krystalizować w temperaturze pokojowej; aby rozpuścić kryształy, należy podgrzać roztwór.Podgrzać roztwór do 30°C lub użyć gorącej wody z kranu, aż kryształy znikną. Umieścić roztwór w probówkach do wirowania i inkubować przez dwie minuty. Wirować roztwór przez pięć minut przy 730 RCF; nanogwiazdy osadzą się na ściankach probówki. Pipetą usunąć jak największą ilość roztworu, uważając, aby nie usunąć nanocząstek, a następnie inkubować przez dwie minuty.Powtórz proces płukania jeszcze dwukrotnie przy 460 i 300 oraz A-T-R-C-F przez trzy minuty. Teraz nanocząsteczki są gotowe do spektroskopii obrazowej i eksperymentu. Obrazy uzyskano przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego.Na tej ilustracji przedstawiono widma absorpcyjne złota, nano-gwiazdek oraz siedzi komórkowych. Po obejrzeniu tego filmu powinieneś być w stanie zsyntetyzować nano-gwiazdki złota o wysokiej wydajności i niestabilności, o rozmiarze 200 nanometrów.Liczba ramion waha się od siedmiu do 10, a rezonans plazmonowy powierzchni koncentruje się w bliskiej podczerwieni. Nanogwiazdy te mogą być wykorzystywane w ablacji fototermicznej, dostarczaniu leków oraz w wielu innych zastosowaniach biomedycznych.

gold-nanostar-synthesis-with-a-silver-seed-mediated-growth-method

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Bioinżynieria

Synteza nanogwiazdki złota metodą wzrostu pośredniczonego przez nasiona srebra

Przeprowadzana jest synteza jednolitych nanocząstek złota pokrytych półprzewodnikowymi powłokami CdS lub ZnS. Powłoka półprzewodnikowa jest przeprowadzana przez pierwsze osadzenie powłoki siarczku srebra i wymianę kationów srebra na kationy lub kadmu.

Synteza, charakterystyka i funkcjonalizacja hybrydowych nanocząstek rdzenia/powłoki Au/CdS i Au/ZnS

Opisujemy prostą metodę wytwarzania wysoce stabilnych oligomerycznych klastrów nanocząstek złota poprzez redukcję kwasu chloroaurowego (HAuCl4) tiocyjanianem sodu (NaSCN). Oligoklastry mają wąski rozkład wielkości i mogą być produkowane w szerokim zakresie rozmiarów i powłok powierzchniowych.

Prosta metoda kontrolowanej wielkości syntezy stabilnych oligomerycznych klastrów nanocząstek złota w warunkach otoczenia

Opisano nowatorską metodę syntezy nanocząstek z metalowym rdzeniem przy użyciu stabilnego w wodzie silanolu.

Wytwarzanie nanocząstek o zerowym rdzeniu metalowym przy użyciu n-(2-aminoetylo)-3-aminolohydrotriolu

Ten artykuł opisuje protokół syntezy nanoprętów złota, oparty na użyciu hydrochinonu jako środka redukującego, a także różne mechanizmy kontroli ich wielkości i proporcji.

Synteza nanoprętów złota oparta na hydrochinonach

Tutaj prezentujemy protokół syntezy in situ nanocząstek złota (AuNPs) w przestrzeni międzywarstwowej warstwowych warstw tytanianu bez agregacji AuNPs. Nie zaobserwowano żadnej zmiany spektralnej nawet po 4 miesiącach. Zsyntetyzowany materiał ma zastosowanie w katalizie, fotokatalizie i opracowywaniu opłacalnych urządzeń plazmonicznych.

In Situ Synteza nanocząstek złota bez agregacji w przestrzeni międzywarstwowej warstwowych przezroczystych folii tytanianowych

Zgłaszamy metodę opartą na roztworze do syntezy nanodrutów Au związanych z substratem. Dzięki dostrojeniu ligandów molekularnych używanych podczas syntezy, nanodruty Au mogą być hodowane z różnych substratów o różnych właściwościach powierzchniowych. Nanostruktury oparte na nanodrutach Au można również syntetyzować, dostosowując parametry reakcji.

Synteza nanodrutów Au związanych z substratem za pomocą mechanizmu aktywnego wzrostu powierzchni

To badanie przedstawia wykonalną procedurę syntezy złotych nanolasów dendrytycznych na podłożach z azotku tytanu/krzemu. Grubość nanolasów dendrytycznych złota wzrasta liniowo w ciągu 15 minut od reakcji syntezy.

Wzrost złotych nanolasów dendrytycznych na podłożach krzemowych pokrytych azotkiem tytanu

Przedstawiono protokół syntezy nanocząstek złota o średnicy ~12 nm (nanocząstek Au) w rozpuszczalniku organicznym. Nanocząstki złota są pokryte ligandami oleiloaminy, aby zapobiec aglomeracji. Nanocząstki złota są rozpuszczalne w rozpuszczalnikach organicznych, takich jak toluen.

Synteza nanocząstek złota

Kontrola temperatury podczas eksperymentów z mikroskopią elektronową w fazie ciekłej otwiera nowe perspektywy badania dynamiki nanocząstek w środowiskach ciekłych, naśladując ich powstawanie lub stosowanie mediów. Korzystając z niedawno opracowanych ogniw cieczy grzewczej, bezpośrednio obserwowaliśmy wpływ temperatury na procesy zarodkowania i wzrostu nanocząstek złota w wodzie.

Badanie wpływu temperatury na zarodkowanie i wzrost nanocząstek za pomocą mikroskopii elektronowej transmisji ciekłych komórek

Tutaj synteza nasion złota (Au) jest opisana za pomocą metody Turkewicza. Nasiona te są następnie wykorzystywane do syntezy nanocząstek ze stopu złota i cyny (Au-Sn) o przestrajalnych właściwościach plazmonicznych.

Wodna synteza plazmonicznych nanocząstek ze stopu złota i cyny

Poznaj metodę syntezy złotych nanogwiazd z użyciem nasion srebra, uzyskując cząstki o średnicy 200–300 nm z 7–10 ramionami. Technika ta zapewnia wysoką wydajność i stabilność nanostruktur.

Synteza nanogwiazd złota metodą wzrostu sterowanego srebrnymi nasionami

Przeglądaj więcej filmów