5 de fevereiro de 2016
Descreve-se um método simples para a produção de aglomerados oligoméricos altamente estáveis de nanopartículas de ouro através da redução do ácido cloroáurico (HAuCl 4) com tiocianato de sódio (NaSCN). Os oligoclusters têm uma distribuição de tamanho estreita e podem ser produzidos com uma ampla gama de tamanhos e revestimentos de superfície.
O objetivo geral deste procedimento é produzir aglomerados oligoméricos de nanopartículas de ouro, que são: altamente estáveis, facilmente derivatizados e têm diâmetros bem controlados por meio da redução do ácido cloroáurico com tiocianato de sódio. As partículas que estamos vendo hoje são partículas interessantes porque seus tamanhos são muito bem controlados e, como resultado disso, podem ser usadas para observar a permeabilidade das membranas a partículas de diferentes tamanhos. Como são muito estáveis em soluções biológicas, essa é uma propriedade muito poderosa da partícula.
A principal vantagem deste método é que ele permite a síntese bem controlada de oligoclusters de ouro de alta qualidade em condições de bancada e é facilmente realizado com equipamento de laboratório padrão e um número limitado de reagentes. Depois de preparar todas as soluções necessárias, conforme indicado no protocolo de texto, inicie a síntese de oligoclusters de ouro em tempo de atraso adicionando 7 mililitros da solução de bórax a uma garrafa de vidro limpa de 125 mililitros contendo 59,5 mililitros de água sob agitação. Em seguida, adicione 2,8 mililitros da solução de cloreto de ouro ao frasco, que inicia o tempo de atraso que determina o tamanho dos oligoclusters.
Adicione 700 microlitros da solução de tiocianato de sódio ao frasco no final do período de atraso. Continue mexendo durante a noite para completar a síntese dos oligoclusters. Ao tentar este procedimento, é importante adicionar rapidamente cloreto de ouro e solução de tiocianato de sódio a todo o reagente em volumes maiores desta solução, usando dispensadores de boca larga.
Para o crescimento adicional, combine 10 mililitros dos oligoclusters de ouro com 60 mililitros da solução de cloreto de ouro hidroxilado. Em seguida, adicione 900 microlitros da solução de tiocianato de sódio com agitação vigorosa. Deixe a mistura mexer durante a noite, até que a reação esteja completa.
Antes da derivatização, adicione 70 mililitros dos oligoclusters brutos a um filtro centrífugo de corte de 30 kilodalton e gire por 15 minutos a 3.000 vezes g. Recupere a fita de estanho invertendo o filtro e centrifugando por 3 minutos a 500 vezes g. Em seguida, meça o volume recuperado com uma micropipeta.
Em seguida, adicione um volume de GSH igual a um nono do volume recuperado dos oligoclusters. Deixe a reação ficar em temperatura ambiente por no máximo 10 minutos. Dilua os oligoclusters derivatizados em 50 mililitros de solução salina tamponada com fosfato de Dulbecco para interromper a reação.
Em seguida, aplique os oligoclusters derivatizados a um filtro centrífugo de corte de 30 kilodalton e gire por 15 minutos a 3.000 vezes g. Finalmente, recupere a fita de estanho invertendo o filtro e girando por três minutos a 500 vezes g. Armazene os oligoclusters derivatizados de glutationa a quatro graus Celsius.
Para analisar os oligoclusters brutos por eletroforese em gel, misture-os na proporção de dois para um com tampão de carga. Em seguida, carregue 30 microlitros dos oligoclusters em um gel gradiente de poliacrilamida pré-moldado. Execute o gel com tampão de tris glicina por 26 minutos a 200 volts.
Para eletroforese em gel de oligoclusters derivatizados, primeiro dilua-os na proporção de um para três com água. Em seguida, dilua ainda mais os clusters em uma proporção de dois para um com buffer de carregamento. Carregue 10 microlitros da mistura de oligocluster em um gel de gradiente de poliacrilamida pré-moldado e, em seguida, execute o gel com tampão de tris glicina por 26 minutos a 200 volts.
Para analisar por microscopia eletrônica de transmissão, lave 20 microlitros de oligoclusters concentrados com 0,5 mililitros de água e carregue-os em um filtro centrífugo de corte de 0,5 mililitros e 30 kilodaltons. Gire a 14.000 vezes g por 10 minutos. Em seguida, remova o filtrado do tubo e ressuspenda a data de ray-tah em 0,5 mililitros de água.
Repita a lavagem mais duas vezes e, em seguida, dilua os oligoclusters 500 vezes com água. Após a descarga incandescente de sua grade revestida de carbono, deposite 0,6 microlitros dos oligoclusters na grade e deixe-os secar ao ar por 10 minutos. Finalmente, visualize os oligoclusters usando uma ampliação de 100.000 x a 80 quilovolts no microscópio eletrônico de transmissão.
O tamanho dos oligoclusters de ouro, sintetizados usando os procedimentos de tempo de atraso e add-on, foram analisados por eletroforese em gel. As pistas dois a quatro do gel mostraram que o tamanho do cluster aumenta à medida que o tempo de atraso se torna mais longo. As pistas cinco a oito confirmam que o tamanho dos aglomerados também aumenta com a quantidade de ouro hidroxilado usado durante o procedimento adicional.
A microscopia eletrônica de transmissão foi usada para determinar os diâmetros das partículas oligocluster. Os diâmetros foram calculados fazendo medições de imagens de áreas de grade de 50 nanômetros por 50 nanômetros contendo as partículas. A relação entre o tempo de atraso do tamanho das partículas e as quantidades adicionais de ouro hidroxilado foi representada graficamente.
Esses dados foram então convertidos em equações preditivas para os diâmetros das partículas para cada procedimento. O método de fazer os aglomerados de ouro, tenho certeza de que você já falou, depende da hidroxilação do cloreto de ouro em solução alcalina. Assim pois, quanto mais hidroxilação, menor a probabilidade de gerar um aglomerado de ouro.
Meu novo livro aqui é o primeiro interessante para mim, porque é a primeira vez que percebo que o elemento tempo de exposição ao alcalino pode ser usado para controlar o tamanho dos aglomerados. Quando executados corretamente, oliclusters de ouro de tamanhos de três a 70 nanômetros podem ser sintetizados em menos de um dia. As nanopartículas resultantes são estáveis em tampões fisiológicos e plasma, tornando-as adequadas para experimentos em vista.
Os oligoclusters de ouro aqui descritos têm o benefício adicional de poderem ser concentrados sem derivatização prévia, permitindo assim que a extensão dos agentes de enraizamento seja utilizada em volumes menores.
Este artigo apresenta um método para sintetizar aglomerados oligoméricos altamente estáveis de nanopartículas de ouro através da redução de ácido cloroáurico com tiocianato de sódio. Estes oligoaglomerados exibem uma distribuição estreita de tamanho e podem ser adaptados em tamanho e características de superfície.
This method enables precise, ambient-condition synthesis of stable gold oligoclusters with tunable diameters from 3 to 70 nm, supporting reproducible nanoparticle production for membrane permeability studies and derivatization workflows. The ability to concentrate oligoclusters >300-fold without aggregation allows cost-effective use of expensive derivatizing agents in downstream applications. Predictive size models enhance assay design confidence and reduce empirical screening in nanomedicine development.
The method fits within early discovery to preclinical workflows by providing characterized nanoparticles for permeability screening, derivatization, and stability testing prior to lead optimization.