Um método 'Plug and Play' para criar Nanoassemblies dispersáveis ​​em água contendo um polímero anfifílicas, corantes orgânicos e Upconverting Nanopartículas

Resumo

Moléculas de corantes orgânicos e nanopartículas de conversão ascendente revestidas com ácido oleico não são solúveis em água. Este protocolo descreve um método 'plug and play' que permite a transferência de moléculas de corantes orgânicos e partículas de conversão ascendente de seu solvente hidrofóbico inicial para a água.

Resumo

Neste protocolo, primeiro descrevemos um procedimento para sintetizar nanopartículas de conversão ascendente dopadas com lantanídeos (UCNPs). Em seguida, demonstramos como gerar polímeros anfifílicos in situ e descrevemos um protocolo para encapsular os UCNPs preparados e diferentes moléculas de corantes orgânicos (porfirinas e diariletilenos) usando invólucros de polímero para formar nanoconjuntos estáveis dispersíveis em água. As amostras de nanomontagem contendo os corantes orgânicos UCNPs e diariletileno têm propriedades fotoquímicas e fotofísicas interessantes. Após a irradiação UV de 365 nm, o grupo diariletileno sofre uma mudança visual de cor. Quando as amostras são irradiadas com luz visível de outro comprimento de onda específico, a cor desaparece e as amostras retornam ao estado incolor inicial. As amostras também emitem luz visível dos UCNPs após irradiação com luz infravermelha próxima de 980 nm. A intensidade de emissão das amostras pode ser ajustada por meio de irradiação alternada com luz UV e visível. A modulação da fluorescência pode ser realizada por muitos ciclos sem degradação observável das amostras. Este procedimento de encapsulamento versátil permite a transferência de moléculas hidrofóbicas e nanopartículas de um solvente orgânico para um meio aquoso. O polímero ajuda a manter um microambiente semelhante a lipídios para as moléculas orgânicas para ajudar na preservação de seu comportamento fotoquímico na água. Assim, este método é ideal para preparar sistemas fotorresponsivos dispersíveis em água. O uso de luz infravermelha próxima para ativar nanopartículas de conversão ascendente permite que luz de menor energia seja usada para ativar fotorreações em vez de luz ultravioleta mais prejudicial.

Introdução

Hoje ainda há uma necessidade urgente de desenvolver novos tipos de agentes de bio-imagem. Muitas novas sondas fluorescentes têm sido bem documentadas. ^1-6 No entanto, melhorias substanciais na resolução de imagem continua a ser um desafio. ⁷ Um método prático é para modular directamente as sondas de fluorescência entre um estado emissivo 'light' e um estado extinta 'dark'. ^12/08 Este método particular tem sido aplicado no desenvolvimento de tecnologias como o empobrecimento da emissão estimulada (STED) microscopia ¹³ e microscopia óptica reconstrução estocástico (STORM). ¹⁴

Protocolo

1. Síntese do ₄ NaYF / Yb ³⁺ / Er ³⁺ Upconverting Nanopartículas (UCNP)

1. Configure o aparelho como se segue:
   1. Coloque um manto de aquecimento 250 ml em uma placa de agitação regular e ligue o manto para o casal térmica.
   2. Coloque um bal de fundo redondo de 250 ml equipado com uma barra de agitação magnética para a manta de aquecimento com aperto apropriado.
   3. Conecte um adaptador de ar para o pescoço esquerdo do balão de fundo redondo e conectar esse adaptador de ar para a linha de Schlenk com tubos de plástico.
   4. Anexe um adaptador de vidro para o pescoço direito do balão de fundo redondo e f....

Resultados

Espectros de absorção e espectros de fotoluminescência foram coletadas para amostra DAE-UCNP. Os espectros de absorção são usados ​​para comparar a sobreposição espectral entre os cromóforos diarylethene fechadas e as nanopartículas upconverting. As fotografias das amostras (tanto TPP-UCNP e DAE-UCNP) também foram incluídos para demonstrar a encapsulação bem sucedida das moléculas de corante e nanopartículas upconverting orgânicos, que estão localizados dentro das conchas polímero anfifílico na fase aquosa. A modulação .......

Discussão

As nanopartículas sintetizado de acordo com este protocolo tem uma distribuição de tamanho de 20 a 25 nm centrada em torno de 22,5 ^26,27 nm. Eles podem ser classificados como partículas esféricas com uma estrutura de rede ₄ de acolhimento α-NaYF. Existem dois passos críticos neste protocolo. Na síntese UCNP, é crucial para manter a temperatura de aquecimento e tempo tão preciso quanto possível para assegurar uma distribuição estreita de tamanho de partícula. A adição simultânea de NaOH e NH _4<.......

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo

Nome	Empresa	Número de catálogo	Comentários
Acetato de ítrio	Sigma	326046	Acetato de ítrio(III)
hidratado Acetato de itérbio	Sigma	544973	Acetato de itérbio(III)
hidratado Acetato de érbio	Sigma	325570	Acetato de érbio(III) hidratado
Ácido oleico	Sigma	75096	padrão analítico
Octadeceno	Sigma	O806	Técnico grau
NaOH	Sigma	S5881	grau de reagente
NH4F	Sigma	216011	reagente ACS
Poli (anidrido estireno-co-maleico)	Sigma	442399	Mn médio = 1700
JeffAmine 2070	Huntsman	M-2070
Varian Carry 300	Agilent
JDSU NIR laser	Laser do diodo de JSDU	L4-9897510-100M	980 nanômetro