Name: Síntese, Assembléia e Caracterização de monocamada Protected Films nanopartículas de ouro para Eletroquímica monocamada Protein (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-10-04T13:00:00.000+00:00
Duration: 14 min 18 s
Description: Aprenda a sintetizar e montar filmes finos de nanopartículas de ouro protegidas por monocamada para eletroquímica de proteínas. Este método otimiza a análise eletroquímica de azurina e citocromo c.

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

playerTrialDesktop

Agradecemos a National Science Foundation (CHE-0847145), eo Henry Dreyfus Professor Scholar-Programa de Prêmios para generosamente apoio a esta pesquisa. Gostaríamos de reconhecer especificamente Christine Davis, Diretor de Microscopia e Imagem do Departamento de Biologia da Universidade de Richmond por sua assistência com transversal de imagem. Um agradecimento especial é dada aos drs. T. Leopold, Case Kanters R., D. Kellogg, R. Miller, e W., bem como, Russ Collins, Phil Joseph, Carolyn Marks, Mandy Mallory e John Wimbush - todos eles fazem iniciação científica possível na Universidade de Richmond. Um pessoal muito obrigado é dado a todos os atuais, passados ​​e futuros pesquisadores de graduação no Laboratório de Pesquisa Leopold.

1. Monocamada Hexanethiolate Protected Síntese Clusters de Ouro Hexanethiolate funcionalizados monocamada clusters de ouro protegidas (PPM) são sintetizados na sequência de um 1-hexanethiol 02:01 (C6) a razão molar de ouro para produzir uma estrutura média de Au 225 (C6) 75. 4-9 modificações específicas para a reação Brust, como tratamentos tipo de ligante específico, tiol-to-ouro proporções, temperatura e taxa de entrega de reação, ou pós-síntese, 9-11 pode render uma grande variedade de PPM com tamanhos variados e núcleo funcional grupos de proteção, respectivamente. aproximada 4 O MPC ( média) composições de PPM funcionalizados com diversos grupos alkanethiol pode ser determinada por prótons (1 H) a análise de ressonância magnética nuclear (RMN) de iodo-decomposto amostras. <ol><li> Dissolver 1,1 g de brometo de tetraoctylammonium (TOABr) em 30 mL de tolueno com ventilação apropriada capa fume. </li><li> Dissolver 0,38 g borohidreto de sódio (NaBH 4) em ~ 20 mL de água de 18 mohms ultrapurificada (UP H 2 O) e deixe esfriar sobre gelo por pelo menos 30 min. </li><li> Dissolver 0,31 g de hidrogênio tetrachloroaurate (HAuCl 4) em ~ 20 mL de H 2 O UP e transferir quantitativamente a mistura de solução para a solução TOABr-tolueno usando um adicional de ~ 5 mL de H 2 O UP, a fim de transferir a fase aquosa ouro solução para a solução não aquoso. Mexa rigorosamente enquanto tampados levemente por 30 min para que o laranja queimado aquosa e clara fases não aquoso está misturando bem. </li><li> Transferência de ambos os aquosa clara e laranja queimado fases não aquoso para um funil de separação. Descartar a camada (inferior) aquosa e decantar a camada (de cima) não aquoso para um balão limpo. </li><li> Adicionar C6 em uma proporção de 2:1 com HAuCl 4 a solução não aquoso. Agitar por 30 min para formar uma Au (I) de polímeros, como detectado por uma mudança de cor de laranja avermelhado para uma solução clara, amarelo quase incolor. </li><li> Transfira a mistura de reação a um banho de gelo isolado e frio de 0 ° C por pelo menos 30 min com agitação. </li><li> Quantitativamente e rapidamente adicionar o NaBH 4 refrigerados solução para a mistura de reação, a fim de reduzir Au (I) a um dourado metálico na presença de tióis, instantaneamente formando uma solução de PPM preto grosso em cima disso. Mexa reação durante a noite a 0 ° C. </li><li> Transfira a mistura de reação a um funil de separação, descarte a camada (inferior) aquosa para um copo de resíduos, e rotativos evaporar a camada (de cima) não aquoso tolueno à secura quase completo deixando uma lama preta pesada no frasco. </li><li> Precipitar o PPM, acrescentando acetonitrila e permitindo a sentar-se durante a noite. </li><li> Coletar PPM por filtração a vácuo utilizando uma frita de vidro de média porosidade com acessórios de borracha e do lado da armada frasco com aspirador e lave com uma quantidade abundante de acetonitrila. </li><li> Permitir PPM para o ar seco, pesar produtos, caracterizam-se por microscopia eletrônica de transmissão (TEM) e análise de RMN, e armazenar tampado para uso futuro. Obter imagens TEM a gota-casting PPM dissolvido em tolueno para formvar / filme de carbono suporte em malha de cobre (400 mesh) e operar o aparelho TEM a 80-100 kV. O tamanho do núcleo média pode ser estimada utilizando software de análise de imagem, tais como Imagem J (freeware). </li></ol> 2. Vídeo de montagem: ditiol-linked Assembléia Film MPC para Eletroquímica monocamada Protein O substrato é o primeiro ouro eletroquimicamente limpos e modificados com um SAM C6 antes de imergir na alternando soluções de ditiol moléculas de ligação e PPM C6 modificado para tornar-se um "ciclo de queda", que é repetida várias vezes para finalmente formar uma ditiol-linked montagem cinematográfica MPC . Conforme descrito em estudos prévios, o plasmídeo 2 original para o aeruginosa Pseudomonas azurin proteína (AZ) foi dado graciosamente pelo Dr. Corey Wilson, da Universidade Rice e AZ foi fornecido como um pó purificado e liofilizado pela Universidade de Richmond professor, Dr. Jonathan Dattelbaum, que foi posteriormente reidratados com 4,4 mM tampão fosfato de potássio (KPB, pH = 7.0, μ = mM 10) para criar uma solução M 10/05 conforme verificado pela análise visível (UV-Vis) ultravioleta. <ol><li> Monte o sanduíche célula eletroquímica (echem) na seguinte ordem de baixo para cima: placa retentora primeiro Lucite, substrato de ouro como eletrodo de trabalho, entre em contato bronze elétrica para eletrodo de ouro de trabalho, primeira junta de borracha, Viton o-ring que define a área do eletrodo (0,32 cm 2), vidro corpo celular, junta de borracha segundo, e placa retentora segundo Lucite. Toda a célula é mantida unida por barras roscadas e apertados cuidadosamente porcas. A célula é equipado com um eletrodo de referência adquirida comercialmente, que abriga um barril de vidro com 1 M KCl saturado, Ag / AgCl fio de referência e um fio de Pt eletrodo auxiliar. </li><li> Eletroquimicamente ª limpae substrato de ouro através da realização de voltametria cíclica (CV) nas janelas potencial 0,2-0,9 V, 0,2-1,2 V, e 0,2-1,35 V (versus Ag / AgCl, KCl) a 100 mV / s em uma solução de 0,1 MH 2 SO 4 e KCl 0,01 M. </li><li> Medir a corrente de carga do substrato de ouro limpo nuas realizando CV em "condições normais", incluindo uma janela de potencial de 0,1-0,4 V (versus Ag / AgCl, KCl) digitalizada a 100 mV / s em KPB KPB Descartar. 1 e enxágüe sucessivamente com UP H 2 O, etanol (EtOH), UP H 2 O e EtOH. </li><li> Expor o substrato limpo de ouro para ~ 300 mL de solução 5 mM em EtOH C6 e deixe descansar durante a noite para formar um ordenado C6 SAM. Eliminar a solução C6 a partir da célula e lave sucessivamente, com EtOH, UP H 2 O, EtOH, e UP H 2 O. </li><li> Medir a corrente de carga do SAM em condições normais. Descartar KPB e enxaguar, sucessivamente, com UP H 2 O, EtOH, UP H 2 O e EtOH. A corrente de carga deve ser marcadamente diminuído de que a medição de ouro nua (passo 2.3) 1. </li><li> Expor o SAM substrato de ouro modificado para ~ 300 mL de 5 mM de 1,9-nonanedithiol solução (NDT) em EtOH e deixe descansar por 1 hora para interdisperse NDT ligando moléculas dentro do SAM C6. Eliminar a solução NDT e lave sucessivamente e cuidadosamente com EtOH, UP H 2 O, EtOH, UP H 2 O, e cloreto de metileno (CH 2 Cl 2). </li><li> Expor o substrato de ouro para uma solução de MPC CH 2 Cl 2 (~ 1 mg / mL) com agitação por lentamente borbulhando com gás N 2 para 1 hr. Se necessário, substitua evaporou solução MPC com mais CH 2 Cl 2. Esta é a ancoragem da camada MPC da montagem cinematográfica. Eliminar a solução MPC e novamente lavar sucessivamente com CH 2 Cl 2, H 2 O UP, e KPB. </li><li> Medir a corrente de carga da camada de MPC em condições normais. Descartar KPB e enxaguar, sucessivamente, com UP H 2 O e CH 2 Cl 2. </li><li> Expor o substrato de ouro para ~ 300 mL de solução 5 mM de NDT CH 2 Cl 2, com agitação por lentamente borbulhando com gás N 2 para 20 min. </li><li> Descartar NDT e enxaguar abundantemente com CH 2 Cl 2. Repita os passos 2.7 e 2.8 para depositar a camada MPC segundo da montagem cinematográfica. </li><li> Para depositar camadas adicionais MPC, as medidas 2.9 e 2.10 são repetidas. Com cada camada adicional MPC um aumento correspondente na corrente de carga é observado. </li><li> Após o filme em rede MPC está completa, lavar o substrato modificado com filme KPB. Proteína AZ é adsorvido na montagem de filmes MPC injetando ~ 150 mL de solução de M ~ 5-10 AZ de KPB na célula sanduíche echem e permitindo a sentar-se cobertas e refrigeradas por pelo menos 1 hr. </li><li> Remover a célula echem do frigorífico e deixe-o voltar à temperatura ambiente próximo. Enxaguar com KPB, recarga de celular com echem KPB, e KPB bolha com gás N 2 para 10 min. </li><li> Estudos de proteínas monocamada eletroquímica são executadas como CV na janela de potencial de -0,25 V a 0,25 V (versus Ag / AgCl, KCl) digitalizada a 100 mV / s em KPB. </li></ol> 3. Vídeo de montagem: ditiol-linked Assembléia Film MPC para rastreamento óptico Antes de crescimento filmes MPC para avaliação óptica, secções lâmina de vidro são pré-lavadas com solução de Piranha (CUIDADO! 02:01 concentrada H 2 SO 4 e H 2 O 2) e tratados com (3-mercaptopropyl)-trimetoxissilano (3-MPTMS ). 1-2 filmes MPC são, então, montado sobre estes slides de vidro modificado usando o "dip ciclo" técnica como já descrito acima. <ol><li> Enxágüe a 3-MPTMS lâmina de vidro modificado com CH 2 Cl 2 e colocá-lo em uma solução de MPC CH 2 Cl 2 (~ 1 mg / mL) para 1 hr enquanto agitando em agitador em baixa velocidade. Isso completa a camada de MPC da primeira Assembleia filme de ancoragem PPM ao endgroups mercaptanos do silano. Enxaguar abundantemente com o slide CH 2 Cl 2, e seque com gás N 2. Tome um espectro UV-Vis (400-1000 nm) do slide, e lave novamente com CH 2 Cl 2. </li><li> Coloque o slide em uma solução de NDT 5 mM de CH 2 Cl 2 para 1 hora, enquanto agitação em um agitador em baixa velocidade. Lavar a lâmina com CH 2 Cl 2. </li><li> Coloque o slide em uma solução de MPC durante 1 hr, enquanto agitação em um agitador em baixa velocidade. Isso completa a camada MPC segundo da montagem cinematográfica. Enxaguar abundantemente com o slide CH 2 Cl 2, seque com gás N 2, e ter um espectro UV-Vis (400-1000 nm) do slide. A absorbância em todo o espectro deve ser crescente como camadas adicionais MPC são adsorvidos à montagem do filme. </li><li> Para depositar camadas adicionais MPC, steps 3,2-3,3 são repetidas. </li></ol> 4. Caracterização da monocamada Protected Assembléias Ouro Film Cluster por Microscopia Eletrônica de Transmissão Seccional Cruz TEM seções transversais são preparados por reincorporação rosto en filmes incorporado. 2, 12 Isto é feito pela primeira anexar um filme MPC montado sobre uma lâmina de vidro de 3 MPTMS modificado em um microscópio, limpa padrão slides usando resina epóxi Embed 812 para permitir a melhor comportamento durante o procedimento abaixo. Tenha cuidado com o calor aplicado como temperaturas mais elevadas vão decompor o PPM dentro do filme. <ol><li> Mix Embed 812 resina epóxi e deixe engrossar por pelo menos 12 hr. </li><li> Preencher um "00" cápsula beem com resina epóxi e inverter em cima da amostra filme MPC (preparado na seção 3). Colocar pressão sobre a cápsula, para que uma bolha sobe ao topo da cápsula, criando uma vedação entre a resina epóxi e amostra de filme MPC. Permitem polimerizar por pelo menos 18 horas a 60 ° C e depois esfriar os slides montado em temperatura ambiente. </li><li> Calor montado slides por 20 seg em uma placa de alumínio fundido quente a 200 ° C, a fim de facilitar a remoção do bloco com cara de filme anexado MPC en. </li><li> Cortar a amostra contendo o filme fora do bloco de cápsula Beem usando viu um joalheiro. </li><li> Re-incorporar a parte removida em um molde de silicone plana com o lado filme MPC-se de frente para o interior do silício também. Preencha o silício bem com resina epóxi à temperatura ambiente e deixar polimerizar por pelo menos 18 horas a 60 ° C. Arrefecer a amostra à temperatura ambiente. </li><li> Obtenção de cortes finos amostra de 60-80 nm em um ultramicrótomo Leica UCT usando uma faca de diamante para cortar seções perpendiculares ao fio da navalha. </li><li> Coloque fatias seções sobre formvar / filme de carbono suporte em malha de cobre (400 mesh) e tirar imagens de TEM preparadas seções transversais das assembléias filme MPC. </li></ol> 5. Resultados representativos: <img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/3441/3441fig1.jpg"> Figura 1 camada dupla cobrança de monitoramento atual do MPC crescimento de filmes para um total de 5 ciclos de imersão (alternando a exposição ao MPC e soluções NDT). Corrente de carga aumentou sistematicamente com cada ciclo de imersão, acrescentando que "camadas" de MPC ao filme (Fig. 2). Os voltamogramas cíclicos foram obtidos utilizando uma janela de potencial de 0,1-0,4 V (versus Ag / AgCl, KCl) digitalizada a 100 mV / s em 4,4 mM tampão fosfato de potássio (pH = 7,0 μ, MM = 10). Reproduzido com permissão do ML Vargo, Gulka CP, Gerig JK, Manieri CM, Dattelbaum JD, Marks CB, Lawrence NT, Trawick ML, e Leopold MC, Langmuir 26 (1), 560-569. Copyright 2010 American Chemical Society. <img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/3441/3441fig2.jpg"> Figura 2 (a) Representação esquemática da proteína AZ adsorvido para uma assembléia filme ditiol-linked MPC. (B) voltamograma cíclico típico para AZ adsorvido por MPC filme de montagem coletados por meio de uma janela de potencial de -0,25 a 0,25 V (versus Ag / AgCl, KCl) digitalizada a 100 mV / s em 4,4 mM tampão fosfato de potássio (pH = 7.0, μ = 10 mM). <img alt="Figura 3" src="/files/ftp_upload/3441/3441fig3.jpg"> Figura 3 Representante monitoramento UV-Vis do espectro de um crescimento de filmes ditiol-linked MPC numa lâmina de vidro de 3 MPTMS modificado. Um ciclo de mergulho consiste em uma exposição da lâmina de vidro para NDT solução linker seguiu uma exposição à solução de MPC. Cada subseqüentes resultados mergulho no crescimento da espessura do filme e um aumento de absorbância simultâneas. Como o número de ciclos de mergulho aumenta, a superfície de banda plasmon é gradualmente definida em ~ 520 nm. Reproduzido com permissão do ML Vargo, Gulka CP, Gerig JK, Manieri CM, Dattelbaum JD, Marks CB, Lawrence NT, Trawick ML, e Leopold MC, Langmuir 26 (1), 560-569. Copyright 2010 American Chemical Society. <img alt="Figura 4" src="/files/ftp_upload/3441/3441fig4.jpg"> Figura 4 microscopia eletrônica de transmissão (TEM) de análise de imagem seccional cruzada de um conjunto de filmes ditiol-linked MPC. Detalhe: TEM imagem típica de hexanethiolate PPM funcionalizados utilizados na montagem do filme. Análise TEM determinada uma média de diâmetro do núcleo de ouro do PPM ser ~ 2 nm usando análise J imagem. Reproduzido com permissão do ML Vargo, Gulka CP, Gerig JK, Manieri CM, Dattelbaum JD, Marks CB, Lawrence NT, Trawick ML, e Leopold MC, Langmuir 26 (1), 560-569. Copyright 2010 American Chemical Society.

<ol><li>Loftus, A. F., Reighard, K. P., Kapourales, S. A., Leopold, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Monolayer-Protected+Nanoparticle+Film+Assemblies+as+Platforms+for+Controlling+Interfacial+and+Adsorption+Properties+in+Protein+Monolayer+Electrochemistry%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Monolayer-Protected Nanoparticle Film Assemblies as Platforms for Controlling Interfacial and Adsorption Properties in Protein Monolayer Electrochemistry.</a> J. Am. Chem. Soc. 130, 1649-1661 (2008).</li>
<li>Vargo, M. L., Gulka, C. P., Gerig, J. K., Manieri, C. M., Dattelbaum, J. D., Marks, C. B., Lawrence, N. T., Trawick, M. L., Leopold, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Distance+Dependence+of+Electron+Transfer+Kinetics+for+Azurin+Protein+Adsorbed+to+Monolayer+Protected+Nanoparticle+Film+Assemblies%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Distance Dependence of Electron Transfer Kinetics for Azurin Protein Adsorbed to Monolayer Protected Nanoparticle Film Assemblies.</a> Langmuir. 26, 560-569 (2010).</li>
<li>Doan, T. T., Vargo, M. L., Gerig, J. K., Gulka, C. P., Trawick, M. L., Dattelbaum, J. D., Leopold, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrochemical+analysis+of+azurin+thermodynamic+and+adsorption+properties+at+monolayer-protected+cluster+film+assemblies+-+Evidence+for+a+more+homogeneous+adsorption+interface%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Colloid+and+Interface+Science%22%5BJournal%5D)">Electrochemical analysis of azurin thermodynamic and adsorption properties at monolayer-protected cluster film assemblies - Evidence for a more homogeneous adsorption interface.</a> Journal of Colloid and Interface Science. 352, 50-58 (2010).</li>
<li>Brust, M., Walker, M., Bethell, D., Schriffrin, D. J., Whyman, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+of+Thiol-derivatised+Gold+Nanoparticles+in+a+Two-phase+Liquid-Liquid+System%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Chem.+Soc.+Chem.+Commun%22%5BJournal%5D)">Synthesis of Thiol-derivatised Gold Nanoparticles in a Two-phase Liquid-Liquid System.</a> J. Chem. Soc. Chem. Commun. , 801-802 (1994).</li>
<li>Scouten, W. H., Luong, J. H., Brown, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enzyme+or+protein+immobilization+techniques+for+applications+in+biosensor+design%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Enzyme or protein immobilization techniques for applications in biosensor design.</a> Trends Biotechnol. 13, 178-185 (1995).</li>
<li>Davis, J., Vaughan, D. H., Cardosi, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Elements+of+biosensor+construction%5BTitle%5D)+AND+%22Enzyme+Microb.+Technol%22%5BJournal%5D)">Elements of biosensor construction.</a> Enzyme Microb. Technol. 17, 1030-1035 (1995).</li>
<li>Ramsay, G., Ed, In Commercial Biosensors - Applications to Clinical, Bioprocess, and Environmental Samples. , John Wiley & Sons. New York. (1998).</li>
<li>Ghindilis, A. L., Atanasov, P., Wilkins, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Immunosensors%3A+electrochemical+sensing+and+other+engineering+approaches%5BTitle%5D)+AND+%22Biosens.+Bioelectron%22%5BJournal%5D)">Immunosensors: electrochemical sensing and other engineering approaches.</a> Biosens. Bioelectron. 13, 113-131 (1998).</li>
<li>Templeton, A. C., Wuelfing, W. P., Murray, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Monolayer-Protected+Cluster+Molecules%5BTitle%5D)+AND+%22Accounts.+Chem.+Res%22%5BJournal%5D)">Monolayer-Protected Cluster Molecules.</a> Accounts. Chem. Res. 33, 27-36 (2000).</li>
<li>Aguila, A., Murray, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Monolayer-Protected+Clusters+with+Fluorescent+Dansyl+Ligands%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Monolayer-Protected Clusters with Fluorescent Dansyl Ligands.</a> Langmuir. 16, 5949-5954 (2000).</li>
<li>Hostetler, M. J., Templeton, A. C., Murray, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dynamics+of+Place-Exchange+Reactions+on+Monolayer-Protected+Gold+Cluster+Molecules%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Dynamics of Place-Exchange Reactions on Monolayer-Protected Gold Cluster Molecules.</a> Langmuir. 15, 3782-3789 (1999).</li>
<li>Wanunu, M., Popovitz-Biro, R., Cohen, H., Vaskevich, A., Rubenstein, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Coordination-Based+Gold+Nanoparticle+Layers%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Coordination-Based Gold Nanoparticle Layers.</a> J. Am. Chem. Soc. 127, 9207-9215 (2005).</li>
<li>Gaylean, A. A., Day, R. W., Malinowski, J., Kittredge, K. W., Leopold, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Polyelectrolyte-linked+film+assemblies+of+nanoparticles+and+nanoshells%3A+Growth%2C+stability%2C+and+optical+properties%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Colloid+and+Interface+Science%22%5BJournal%5D)">Polyelectrolyte-linked film assemblies of nanoparticles and nanoshells: Growth, stability, and optical properties.</a> Journal of Colloid and Interface Science. 331, 532-542 (2009).</li>
<li>Campbell-Rance, D. S., Doan, T. T., Leopold, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sweep%2C+Step%2C+Pulse%2C+and+Frequency-Based+Techniques+Applied+to+Protein+Monolayer+Electrochemistry+at+Nanoparticle+Interfaces%5BTitle%5D)+AND+%22%22%5BJournal%5D)">Sweep, Step, Pulse, and Frequency-Based Techniques Applied to Protein Monolayer Electrochemistry at Nanoparticle Interfaces.</a> , Forthcoming Forthcoming.</li>
</ol>

Não há conflitos de interesse declarados.

Eletroquímica monocamada de proteína é uma técnica eficaz usada para estudar as interações entre proteínas redox e sintéticos plataformas de adsorção. A eficácia desta estratégia, no entanto, depende da capacidade de adsorção engenheiro de uma interface com um alto grau de controle de nível molecular. As plataformas baseadas em MPC criado por este protocolo representam plataformas especificamente projetados que são capazes de proporcionar um ambiente mais homogêneo de proteína adsorção 3 e facilitar o ET a um...

<table border="1"><tr><th> Nome do reagente e equipamentos </th><th> Companhia </th><th> Número de catálogo </th></tr><tr><td> Brometo de Tetraoctylammonium </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 294136 </td></tr><tr><td> Borohidreto de sódio </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 213462 </td></tr><tr><td> Hidrogênio tetrachloroaurate </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 254169-5G </td></tr><tr><td> 1-Hexanethiol </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 234192 </td></tr><tr><td> Microscópio Eletrônico de Transmissão </td><td> JEOL </td><td> 1010 </td></tr><tr><td> Espectrômetro de Ressonância Magnética Nuclear </td><td> Bruker Avance </td><td> 300 MHz </td></tr><tr><td> Formvar carbono / filme de suporte em malha de cobre (400 mesh) </td><td> Microscopia Eletrônica de Ciências </td><td> FCF400-Cu </td></tr><tr><td> Substrato de ouro </td><td> Evaporado metal Films Corp </td><td> Personalizado </td></tr><tr><td> Ag / AgCl eletrodo de referência </td><td> Microeletrodos, Inc. </td><td> MI-401F </td></tr><tr><td> Potentiostats </td><td> CH Instruments, Inc. </td><td> CHI650A, CHI610B </td></tr><tr><td> 1,9-Nonanedithiol </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> N29805 </td></tr><tr><td> (3-mercaptopropyl)-trimetoxissilano </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 175617 </td></tr><tr><td> Espectrofotômetro Visível ultravioleta </td><td> Agilent </td><td> 8453 </td></tr><tr><td> Incorporar resina epóxi 812 </td><td> Microscopia Eletrônica de Ciências </td><td> 14120 </td></tr><tr><td> &quot;00&quot; cápsula Beem </td><td> Microscopia Eletrônica de Ciências </td><td> 70000-B </td></tr><tr><td> Silicon molde plana </td><td> Microscopia Eletrônica de Ciências </td><td> 70900 </td></tr><tr><td> Faca de diamante </td><td> Diatome </td><td> 21 ULE, S12801 </td></tr></table>

síntese, assembléia e caracterização de monocamada protected films nanopartículas de ouro para eletroquímica monocamada protein

Synthesis, Assembly, and Characterization of Monolayer Protected Gold Nanoparticle Films for Protein Monolayer Electrochemistry

Nanopartículas de ouro coloidal protegidos com ligantes alkanethiolate chamados clusters monocamada protegidos ouro (PPM) são sintetizados e, posteriormente, incorporados em conjuntos de cinema que servem como plataformas de adsorção de proteínas eletroquímica monocamada (PME). PME é utilizada como sistema modelo para estudar propriedades eletroquímicas de proteínas redox, confinando-os a uma plataforma de adsorção em um eletrodo modificado, que também serve como um parceiro redox para transferência de elétrons (ET) reações. Estudos têm demonstrado que as assembleias de nanopartículas de ouro filme desta natureza prever um ambiente mais homogêneo adsorção de proteínas e promover ET sem dependência distância em comparação com os sistemas mais tradicionais modificados com alkanethiol monocamadas auto-organizadas (SAM). 1-3 Neste artigo, PPM funcionalizados com ligantes hexanethiolate são sintetizados usando uma reação Brust modificado 4 e caracterizados com espectroscopia visível (UV-Vis) ultravioleta, microscopia eletrônica de transmissão (TEM) e prótons (1 H) de ressonância magnética nuclear (RMN). MPC filmes são montados na SAM interfaces de eletrodo de ouro modificado usando um &quot;mergulho ciclo&quot; método de camadas alternadas MPC e ditiol moléculas de ligação. Crescimento de filmes em eletrodo de ouro é rastreada eletroquimicamente medindo mudanças para a camada dupla corrente de carga do sistema. Filmes análogos montados em lâminas de vidro modificado silano permitem a monitoração óptica de crescimento de filmes e análise transversal TEM fornece uma espessura estimada. Durante a montagem de filmes, manipulação de protecção ligante MPC, bem como o mecanismo de ligação interpartículas permitir a filmes em rede, que são facilmente adaptáveis, para fazer a interface com a proteína redox ter mecanismo de adsorção diferentes. Por exemplo, Pseudomonas aeruginosa azurin (AZ) pode ser adsorvida hidrofobicamente para ditiol-linked filmes de PPM hexanethiolate e citocromo c (cyt c) pode ser imobilizada eletrostaticamente em um ácido carboxílico modificado MPC camada interfacial. Neste relatório, vamos nos concentrar sobre o protocolo de filmes para o sistema AZ exclusivamente. Investigações envolvendo a adsorção de proteínas em plataformas MPC modificado sintéticos podem ajudar a entender as interações entre biomoléculas e materiais sintéticos, e, conseqüentemente, auxiliar no desenvolvimento de sistemas de biosensor, os sistemas de ET, modelagem e materiais sintéticos biocompatíveis. 5-8

Colóides de ouro Alkanethiolate estabilizado conhecidos como clusters monocamada protegidas (PPM) são sintetizados, caracterizados, e montada em filmes finos como uma interface para a adsorção eletroquímica proteína monocamada de proteína redox simples, como<em&gt; Pseudomonas aeruginosa</em&gt; Azurin (AZ) e citocromo<em&gt; C</em&gt; (Cyt<em&gt; C</em&gt;).

Síntese, Assembléia e Caracterização de monocamada Protected Films nanopartículas de ouro para Eletroquímica monocamada Protein

Nanopartículas de ouro coloidal protegidas com ligantes de alcanotiolato, denominadas clusters de ouro protegidos por monocamada (MPCs), são sintetizadas e subsequentemente...

O objetivo geral do experimento a seguir é sintetizar nanopartículas de ouro estabilizadas com alquila, conhecidas como aglomerados protegidos por monocamada ou MPCs, e montar esses materiais em arranjos de filmes finos utilizados como interface de absorção para a eletroquímica de monocamadas de proteínas azarinas. Isso é alcançado primeiramente protegendo coloides de ouro com ligantes orgânicos para criar nanopartículas de ouro cercadas por um filme de alcanofolato. Em seguida, os MPCs são ancorados em substratos de ouro e vidro e conectados em filmes finos multicamadas ligados covalentemente, cujo crescimento é monitorado por meio de medidas ópticas e eletroquímicas, bem como por microscopia de seção transversal.Em seguida, a proteína de transferência de elétrons azarina é absorvida na interface e é realizada a telemetria cíclica em filme para eletroquímica de monocamada proteica. Os resultados mostram que as interfaces de filme MPC criadas por este procedimento permitem uma análise eletroquímica mais otimizada da proteína adsorvida com base no filme MPC, fornecendo uma interface de adsorção mais homogênea e cinética rápida de transferência de elétrons que não apresenta dependênc

synthesis-assembly-characterization-monolayer-protected-gold

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Bioengenharia

Nós relatamos em técnicas para micropattern nanoporous filmes finos de ouro através de impressão stencil e fotolitografia, bem como métodos para cultura de células sobre os padrões microfabricados. Além disso, descrevemos métodos de análise de imagem para caracterizar a morfologia do material e as células cultivadas utilizando electrónica de varrimento e técnicas de microscopia de fluorescência.

Microfabricação de Padrões de Ouro Nanoporosos para celular-primas estudos de interacção

Uma técnica simples, robusta e escalável para funcionalizar e auto-montar macroscópicas filmes monocamada de nanopartículas-ligante em substratos sem modelo descrito neste protocolo.

Uma técnica para funcionalizar e auto-montar macroscópicas Nanopartículas-ligante monocamada Films em substratos sem Modelo

A síntese de nanopartículas de ouro uniformes revestidas com camadas semicondutoras de CdS ou ZnS é realizada. O revestimento semicondutor é conduzido depositando primeiro um invólucro de sulfeto de prata e trocando os cátions de prata por cátions de zinco ou cádmio.

Síntese, caracterização e funcionalização de híbrida UA / CDS e Au / ZnS Núcleo / Shell Nanopartículas

Um protocolo para a síntese coloidal de nanocubes prata e fabricação de antenas patch nanoescala plasmonic com sub-10 nm lacunas é apresentado.

Coloidal Síntese de nanopatch Antenas para aplicações em plasmônica e Nanophotonics

Demonstramos a fabricação de matrizes de periódicos nanocup ouro usando técnicas litográficas coloidais e discutir a importância dos filmes nanoplasmonic.

Fabricação de matrizes de periódicos Nanocup ouro usando litografia coloidal

Este protocolo detalha uma nova técnica de fabricação de nano que pode ser usada para fazer filmes de nanopartículas controlável e personalizável em grandes áreas, com base na auto-montagem de dewetting dos filmes de metal tampados.

Nanofabricação baseado em substrato de grande área de nanopartículas de ouro controláveis e personalizáveis através de Dewetting tampado

As nanopartículas de ouro anfifílicas podem ser usadas em muitas aplicações biológicas. Um protocolo para sintetizar nanopartículas de ouro revestido por uma mistura binária de ligantes e uma caracterização detalhada dessas partículas é apresentada.

Síntese e caracterização de nanopartículas de ouro Anfífilos

Aqui, apresentamos um protocolo para estudar o mecanismo molecular de translocação de prótons através das membranas lipídicas de lipossomas único, usando citocromo bo3  como exemplo. Combinando a eletroquímica e microscopia de fluorescência, mudanças de pH no lúmen do única vesículas, contendo uma única ou várias enzimas, podem ser detectados e analisados individualmente.

Medições de lipossoma único para o estudo das enzimas de membrana de bombeamento de prótons usando microscopia fluorescente e eletroquímica

Este trabalho descreve um protocolo para alcançar o monitoramento dinâmico e não invasivo da transferência de calor de nanopartículas de ouro irradiadas a laser para tBLMs. O sistema combina espectroscopia de impedância para a medição em tempo real de mudanças de condução através dos tBLMs, com um raio laser horizontalmente focado que impulsiona a iluminação de nanopartículas de ouro, para produção de calor.

Membranas lipídicas de bicamadas tethered para monitorar a transferência de calor entre nanopartículas de ouro e membranas lipídicas

Um protocolo para sintetizar nanopartículas de ouro de ~12 nm de diâmetro (nanopartículas Au) em um solvente orgânico é apresentado. As nanopartículas de ouro são tampadas com ligantes de oleylamina para evitar aglomeração. As nanopartículas de ouro são solúveis em solventes orgânicos, como o tolueno.

Síntese de Nanopartículas de Ouro

O presente protocolo descreve uma tecnologia de marcação por microscopia eletrônica clonável para detecção de proteínas marcadas com metalotioneína em células usando uma nova técnica de síntese de nanopartículas de ouro baseada em mecanismo de supressão de autonucleação.

Síntese Direta de Nanopartículas de Ouro EM-Visíveis em Células para Análise de Localização de Proteínas com Ultraestrutura Bem Preservada

Aprenda a sintetizar e montar filmes finos de nanopartículas de ouro protegidas por monocamada para eletroquímica de proteínas. Este método otimiza a análise eletroquímica de azurina e citocromo c.

Síntese, Assembléia e Caracterização de monocamada Protected Films nanopartículas de ouro para Eletroquímica monocamada Protein

Explorar mais vídeos