Summary
Здесь мы опишем протокол для синтеза магнитооптических плазмонное наночастиц с сильным магнитным моментом и сильным ближней инфракрасной (NIR) оптической плотности. Протокол также включает антитела сопряжение с наночастицами через фрагмента Fc для различных биомедицинских применений, которые требуют молекулярную специфическое нацеливание.
Abstract
Магнитные и плазмонных свойства в сочетании в одном наночастицы обеспечивают синергию, которая выгодно в ряде биомедицинских приложений, включая контрастным усилением в новых магнитодвижущих методов визуализации, одновременного захвата и обнаружения циркулирующих опухолевых клеток (ЦОК), и мультимодальных молекулярной визуализации в сочетании с фототермической терапии раковых клеток. Эти приложения стимулировали значительный интерес к разработке протоколов для синтеза магнитооптических плазмонное наночастиц с оптическим поглощением в ближней инфракрасной (NIR) области и сильного магнитного момента. Здесь мы представляем новый протокол для синтеза таких гибридных наночастиц, основанный на методе микроэмульсии масло-в-воде. Уникальная особенность протокола, описанного здесь является синтез магнито-плазмонное наночастиц разного размера из первичных блоков, которые также имеют магнитно-плазмонных характеристики. Такой подход позволяет получить наночастицы с высокой денплотность магнитного и плазмонных функциональных возможностей, которые равномерно распределены по всему объему наночастиц. Гибридные наночастицы могут быть легко функционализованный путем присоединения антител через фрагмента Fc оставляя часть Fab, который отвечает за связывание антигена доступные для таргетинга.
Introduction
Гибридный наночастицы, состоящие из различных материалов с различными физико-химическими свойствами может открыть новые возможности в биомедицинских приложениях, включая мультимодальный молекулярной визуализации, доставка терапии и мониторинга, новой скрининга и диагностических тестов 1-3. Сочетание плазмонных и магнитных свойств в одиночной наночастицы представляет особый интерес, поскольку она обеспечивает очень сильные рассеяния и поглощения света сечения, связанные с плазмонных резонансов и отзывчивость к магнитному полю. Например, магнито-плазмонных наночастиц были использованы для увеличения контрастности в темном поле визуализации меченых клеток путем применения временной модуляции сигнала с помощью внешнего электромагнита 3-5. Совсем недавно, аналогичный принцип был применен в разработке нового изображения модальности - магнито-ФА изображений, где магнито-плазмонное наночастицы позволят большие усовершенствования контрастности и сигнал-фон крысыIO 6,7. Было также показано, что гибридные наночастицы могут быть использованы для одновременного захвата и обнаружения циркулирующих опухолевых клеток в цельной крови и в естественных 8,9. Кроме того, магнито-плазмонных наночастицы являются перспективными theranostic агенты, которые могут быть использованы для молекулярной конкретной оптической и МР-томографии в сочетании с фототермической терапии раковых клеток 10.
Несколько подходов были изучены для синтеза магнитооптических плазмонное наночастиц. Например, Ю. и соавт. Использовали разложения и окисления Fe (CO) 5 на золотых наночастиц с образованием гантелевидные бифункциональные Au-Fe 3 O 4 наночастиц 11. Ван и др. Синтезировали с золотым покрытием железа наночастиц оксида с помощью метода термического разложения 12. Некоторые другие подходы опираются на полимерным покрытием или аминов функциональных молекул на магнитных основных наночастиц с последующим осаждением AGстарый оболочки на полимерной поверхности, чтобы создать гибрид частиц 7,13. Кроме того, наночастицы оксида железа были прикреплены к золотых наностержней с помощью электростатических взаимодействий или химической реакции 14,15. Хотя эти подходы дают магнито-плазмонных наноструктур, они ставят под угрозу в некоторой степени свойства магнито-плазмонное комбинации, такие как оптический поглощения в ближней инфракрасной окне (NIR) или сильного магнитного момента оба из которых являются весьма желательно в биомедицинских применений. Например, гантели Au-Fe 3 O 4 наночастицы имеют плазмонного резонанса пик при 520 нм, что ограничивает их применение в естественных условиях в связи с высокой мутности ткани в этой области спектра. Кроме того, магнитооптические плазмонный наночастицы, полученные текущих протоколов ограничиваются только одного или нескольких 11 (менее 10) 14,15 суперпарамагнитных фрагменты (например, наночастиц оксида железа), что значительно меньше, чем можно было бы ACHieved в плотно упакованной наноструктуры. Например, плотно упакованный диаметр 60 нм сферические наночастицы могут содержать порядка тысячи 6 нм суперпарамагнит- наночастиц. Поэтому, есть большая комната для улучшения магнитных свойств гибридных наночастиц. Кроме того, некоторые из описанных выше протоколов являются относительно сложными и требуют тщательной оптимизации, чтобы избежать агрегации частиц в процессе синтеза 14,15.
Здесь мы опишем протокол для синтеза магнитооптических плазмонное наночастиц с сильным магнитным моментом и сильным NIR поглощения, что рассматриваются важнейшие ограничения текущего искусства. Синтез имеет свои истоки в масло-в-воде методом микроэмульсионной 16. Он основан на сборке наночастиц нужного размера из гораздо меньшего первичных частиц. Этот подход был успешно использован для получения наноструктур из одного материала, такие как золото, оксид железа, и полупроводниковой PRIМэри частиц 16. Мы расширили его синтеза магнито-плазмонный наночастиц, прежде всего, что делает сердцевину из оксида частиц 6 нм Диаметр золотой оболочки / железа и, затем, монтаж первичные гибридных частиц в конечном сферической наноструктуры. Сборка первичные частицы в нанокластеров не только позволяет повысить свойства составных наночастиц, таких как обеспечение более тесных магнитный момент при сохранении суперпарамагнитные свойства, но также использует преимущества взаимодействия между отдельными наночастицами создавая тем самым новые характеристики, отсутствующие из учредительных наночастиц, такие как сильный оптического поглощения в окне NIR. Этот протокол дает гибридных наночастиц с высокой плотностью магнитного и плазмонных функциональных возможностей. После первичные частицы синтезируются, наш метод по сути является простая реакция однореакторный. В целом прочность плазмонного резонанса и магнитный момент определяется число первичных частиц и имеет такие дополнительныеEfore, легко можно оптимизировать в зависимости от приложения. Кроме того, мы также разработали процедуру для антител сопряжения для гибридных наночастиц для различных биомедицинских приложений, которые требуют молекулярную специальными программами. Антитела прикрепляются через фрагмента Fc оставляя часть Fab, который отвечает за связывание антигена доступные для таргетинга.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1.-измерительные приборы и стеклянная посуда Подготовка
- Использовать подходящую защитную одежду, то есть халат, одноразовые перчатки и защитные очки.
- Подключение круглодонную колбу с конденсатором и погружают ее в ванну силиконового масла с контролем температуры с помощью термометра. Поместите источник тепла (например, горячей пластины) под масляной бане (Рисунок 1). Используйте термометр, способный измерять температуру выше, чем 260 ° C.
2 Синтез Первичная Hybrid Магнето-плазмонных Наночастицы
- Создание магнитопровода наночастиц
- Добавить 353,2 мг (1 ммоль) железа (III) ацетилацетоната, 1 мл (2 ммоль) олеиновой кислоты, 1 мл (2 ммоль) олеиламином, 1,292 г (5 ммоль) 1,2-hexadecanediol и 10 мл фенилового эфира в круглодонную -bottom колбу.
- Смесь перемешивают энергично с помощью магнитной мешалки-бар и тепло в 250-260 ° С в течение 1 ч с обратным холодильником. Затем подождите, пока решение для охлаждениядо комнатной температуры. Убедитесь, что температура в 260 ° С, чтобы предотвратить вскипание фенильного эфира и предотвратить взрыв реакционной смеси с круглодонную колбу в конденсатор.
ВНИМАНИЕ: реакционную смесь до высоких температур и химических веществ может вызвать раздражение. Должен работать под вытяжкой и носить соответствующую индивидуальной защиты. Обеспечить достаточную вентиляцию для масляной ванне.
Примечание: в масляной ванне поддерживают на уровне 250-260 ° С в течение температуре 1 ч, в процессе синтеза магнитных наночастиц. В принципе, стекло пирекс тарелки могут быть использованы для этой цели. Тем не менее, максимальная рабочая температура для Pyrex стекла ~ 260 ° C в соответствии с информацией производителя. Поэтому, металлический контейнер обеспечивает безопасный вариант для реакции, как это может выдерживать высокую температуру и длиться дольше во время нескольких трасс.
- Осаждения золотую оболочку на магнитных основных наночастиц
- Добавить 411,5 мг (1,1 ммоль) золотую тузTate, 0,25 мл (0,75 ммоль) олеиновой кислоты, 1,5 мл (3,0 ммоль) олеиламином, 775,3 мг (3 ммоль) 1,2-hexadecanediol, и 15 мл фенилового эфира в круглодонную колбу.
- Добавить 5 мл суспензии магнитных наночастиц с шага 2.1. Реакционную смесь нагревают до 180 ° С и хранить с обратным холодильником в течение 1 часа. Дождитесь раствор остынет до комнатной температуры.
- Добавить 50 мл этанола, чтобы осадить гибридные первичных наночастиц с последующим центрифугированием при 3250 × г в течение 15 мин.
- Ресуспендируют осадок в 25 мл гексана при использовании ультразвукового ванны. Добавить 25 мл этанола, чтобы осадить первичные гибридных наночастиц. Центрифуге при 3250 х г в течение 15 мин и ресуспендируют осадок в гексане. Повторите этот шаг три раза.
- Высушите осажденных первичной гибридные наночастицы в вакуумном эксикаторе O / N. Подтвердите, что частицы полностью высохли.
3 Hybrid магнито-плазмонных Нанокластеры Синтез и Размер Разделение
- Добавить раствор с шагом 3,1 до 10 мл водного раствора додецилсульфата натрия (2,8 мг / мл) в стекл нный сосудик на 20 мл с прикрепленными крышками. Добавьте суспензии первичного капли гибридные наночастицы по капле, чтобы избежать смешивания двух фаз перед следующим этапом.
- Разрушать ультразвуком двухфазный раствор в ванне для обработки ультразвуком в течение 2 часов с последующим нагреванием на водяной бане при температуре 80 ° С в течение 10 мин. Дождитесь раствор остынет до комнатной температуры.
- Заполните воду в операционной линии уровня обработки ультразвуком ванной. Сосредоточьте стеклянный пузырек в ультразвуковой обработки ванны. Эмульсии формы сразу между двумя фазами. Встряхнуть двухфазный решение вручную после начала обработки ультразвуком; это облегчает смешивание между фазы, содержащей первичные гибридные наночастицы и нижней водной фазы.
ПРИМЕЧАНИЕ: Не забывайте Thaт для обработки ультразвуком нагреется после 2 часов работы.
- Заполните воду в операционной линии уровня обработки ультразвуком ванной. Сосредоточьте стеклянный пузырек в ультразвуковой обработки ванны. Эмульсии формы сразу между двумя фазами. Встряхнуть двухфазный решение вручную после начала обработки ультразвуком; это облегчает смешивание между фазы, содержащей первичные гибридные наночастицы и нижней водной фазы.
- Центрифуга гибридный нанокластеров суспензии при 100 х г в течение 30 мин. Собрать как осадок и супернатант. Ресуспендируют осадок в 0,1 мМ цитрата натрия при 10 мин ультразвуком. Ожидаемый размер нанокластеров является ~ 180 нм в диаметре.
- Передача супернатант от стадии 3,3 к новому коническую трубку.
- Центрифуга суспензии со стадии 3,4 при 400 мкг в течение 30 мин. Собрать как осадок и супернатант. Ресуспендируют осадок в 0,1 мМ цитрата натрия при 10 мин ультразвуком. Ожидаемый размер нанокластеров является ~ 130 нм в диаметре.
- Передача супернатант от стадии 3,5 к новому коническую трубку.
- Центрифуга суспензии со стадии 3,6 на 1500 мкг в течение 30 мин. Соберите осадок и ресуспендируют в 0,1 мМ цитрата натрия при 10 мин ультразвуком. Ожидаемый размер нанокластеров является ~ 90 нм в диаметре.
- Добавить 300 _6; л нанокластер подвеска к микропланшетного 96-а для измерения спектра поглощения УФ-VIS-NIR. Бросьте 10 мкл нанокластеров подвеску на газ медную сетку, покрытую для визуализации ПЭМ.
4 Сопряжение моноклональных антител к нанокластеров
- Подготовьте 100 мкл моноклонального антитела раствор (1 мг / мл) в PBS, рН 7,2, например, анти-рецептор эпидермального фактора роста 2 (HER2) антитела или анти-рецептор эпидермального фактора роста 1 (EGFR) антитела.
- Добавить раствор антител со стадии 4.1 до 3.9 мл 4 мМ HEPES, рН 7,2. Центрифуга раствора через 10 К MWCO центробежным фильтром на 3250 мкг в течение 20 мин при 8 ° С. Ресуспендируют антитела в 4 мМ HEPES, рН 7,2, до конечного объема 100 мкл.
Примечание: Эта стадия осуществляется, чтобы заменить исходный носитель в раствор антител с HEPES. - Добавить 10 мкл 100 мМ NAIO 4 до 100 мкл раствора антител. Накройте реакции флакон с альuminum фольги при комнатной температуре и перемешивают в течение 30 мин с помощью орбитального шейкера.
- Реакцию гасят путем добавления 500 мкл 1х PBS.
- Добавить 2 мкл 46,5 мМ линкерным решения (dithiolaromatic PEG6-CONHNH 2) в раствор антител с шага 4.4 и встряхивают в течение 1 часа при комнатной температуре.
- Фильтр решение с помощью центрифуги фильтр 10 к MWCO в 3250 мкг в течение 20 мин при 8 ° C. Ресуспендируют антитела в 1х PBS до конечного объема 100 мкл, что приводит к концентрации антитела ~ 1 мг / мл.
- Смешайте 100 мкл суспензии при нанокластеров OD ~ 1,0 с 1 мкл модифицированные антитела с шагом 4,6 (1 мг / мл) в течение 120 мин при комнатной температуре.
- Добавить 10 мкл 10 -3 М 5 кДа тиольным ПЭГ и встряхивают в течение 15 мин при комнатной температуре.
- Центрифуга раствора при 830 х г в течение 3 мин. Жидкость над осадком сливают и вновь суспендируют осадок в 100 мкл 2% вес / объем 5 кДа PEG в PBS, рН 7,2.
- Измерить поглощение спектр нанокластеров антител, конъюгированных и сравните с тон абсорбцию спектр голых нанокластеров. Ожидайте пару нанометров красного смещения после сопряжения.
- Если наночастицы агрегат, как показано на значительный сдвиг при увеличении оптической плотности в области красно-NIR, увеличение концентрации тиола ПЭГ до 5 × 10 -3 М Кроме того, увеличение времени инкубации с тиол ПЭГ до 30 мин и уменьшить центробежную скорость в 200 с шагом XG.
- Для испытания маркировки клеток рака, добавьте антитело, конъюгированное наночастиц с шага 4,9 до рака клеточной суспензии либо в среде, либо 1X PBS (1 мл ~ 10 6 клеток) и перемешивают в течение 60 мин.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Схема синтеза immunotargeted магнито-плазмонное нанокластеров показано на рисунке 2. Впервые, магнитные Fe 3 O 4 наночастицы оксида железа синтезируются с помощью метода термического разложения. Затем тонкий около 1 нм золотой оболочки осаждают на железный сердечник оксида частиц через термического разложения. Первичные ок 6 нм гибридные наночастицы служат семена, чтобы создать магнитно-плазмонное нанокластеров за счет использования микроэмульсии подход масло-в-воде. Нанокластеры функционализируют с моноклональных антител для молекулярной конкретной адресности.
Размер после синтеза оксида железа основных наночастиц составляет ~ 5 нм в диаметре. После золотой оболочки осаждения на магнитном сердечнике, размер первичных железным сердечником оксид / золото оболочки наночастиц возрастает до ~ 6 нм в диаметре. Коллоидные меняет цвет от коричневого для наночастиц оксида железа в красно-пурпурные после осаждения золота оболочки и,наконец, пурпурно-серого цвета после сборки первичных частиц в ~ 180 нм сферических нанокластеров диаметра (Рисунок 3). УФ-видимые спектры показывают, что основные первичный оксид железа / наночастицы золота оболочки имеют отличительные резонансный пик при 530 нм, которая не присутствует в голых частиц оксида железа (рисунок 4). После формирования кластера, спектр резко изменяется и имеет сильную широкий NIR поглощения (рисунок 4).
В нанокластеры сопряжены с моноклональными антителами к специфически нацелены биомолекулы, представляющих интерес. Протокол сопряжения использует гетерофункциональным полиэтиленгликоль (ПЭГ) линкера, который придает Fc область антитела к поверхности нанокластеров. Один конец линкера имеет гидразида фрагмент, который взаимодействует с окисленной гликозилированного фрагмента антитела. Другой конец линкера содержит ди-тиольную группу, которая имеет сильное сродство к поверхности золота из нанокластеров. Для demonstratэлектронной молекулярная ориентация мы выбрали EGFR положительной линии клеток рака кожи (-431) и HER2 положительной линии клеток рака молочной железы (SK-BR-3). Нанокластеры были функционализированный либо анти-EGFR или анти-HER2 антитела с последующим смешиванием с-431 или SK-BR-3 раковых клеток, соответственно. На рисунке 5, яркое золото-оранжевый цвет на A-431 и SK-BR-3 раковых клеток указывает молекулярную специфического связывания нанокластеров в соответствующие рецепторы на клетках рака. В отличие от этого, нецелевые нанокластеры ПЭГилированные не взаимодействуют с клетками рака. Эти результаты показывают, молекулярную специфику функционализованных нанокластеров.
Рисунок 1 Экспериментальная установка для синтеза первичных наночастиц оксида железа сердечника / оболочки золота. Круглодонную колбу подключен к конденсатору. Реакционную проводится в масляной бане при мониторинге температуры с помощью термометра.
Рисунок 2 Схема, иллюстрирующая основные этапы синтеза immunotargeted магнито-плазмонное нанокластеров. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.
Рисунок 3 ПЭМ-изображения и цвет коллоидных суспензий наночастиц: (слева) оксида железа сердечника наночастиц; (в центре) с покрытием золотом наночастицы оксида железа; (справа) гибридные магнитно-плазмонное нанокластеров. Измерительная линейка для ТЭМ изображение, составляет 50 нм. пс: //www.jove.com/files/ftp_upload/52090/52090fig3highres.jpg "целевых =" _blank "> Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.
Рисунок 4 (А) УФ-VIS-NIR спектры железа основных оксида наночастиц (синий), с покрытием золотом наночастицы оксида железа (зеленый), и гибридные магнитно-плазмонное нанокластеров (красный). (B) УФ-VIS-NIR спектры гибридных магнито-плазмонное нанокластеров с различными размерами: 90 нм (синий), 130 нм (зеленый), и 180 нм (красный). Все спектры нормированы к одному при максимальной оптической плотности, чтобы показать различия в спектральных профилей. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры. АНК "> Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.
Рисунок 5 Молекулярная специфичность антител, конъюгированного магнито-плазмонное нанокластеров: (Левый) EGFR выражения A-431 раковых клеток кожи инкубировали с EGFR-целевых нанокластеров; (Ближний) HER2 выражая SK-BR-3 клетки рака молочной железы инкубировали с HER2-целевой нанокластеров; (справа) A-431 клетки инкубировали с нецелевых нанокластеров ПЭГилированных. Желто-оранжевого цвета клеток свидетельствует об успешном маркировку по функционализованных нанокластеров; серо-голубоватого цвета соответствует эндогенной рассеяния от клеток. Изображения были получены с помощью прямой микроскоп с 20X темного поля цели и возбуждения лампы ксенона. Шкала бар составляет 10 мкм._blank "> Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.
Фильм 1. Данное видео сравнивает отклик-431 раковых клеток, помеченных либо первичных наночастиц или нанокластеров к внешнему магнитному полю. Оба типа частиц, где конъюгированные с анти-EGFR антител для конкретного нацеливания на EGFR (+) клеток A431. Прежде всего, пробирку Эппендорфа был заполнен суспензией меченых клеток. Затем магнит был помещен рядом с трубкой и движения клеток отображаемого при температуре около 10 мм от магнита. Фильм слева показаны клетки, меченные первичных наночастиц (6 нм в диаметре) и фильме о праве - клеток, меченных магнито-плазмонное нанокластеров (100 нм в диаметре). Фильмы были приобретены с использованием инвертированного микроскопа в режиме светлого поля с целью 20X. Шкала бар составляет 100 мкм.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Критические шаги в успешной синтеза магнитооптических плазмонное нанокластеров включают создание высоко монодисперсных первичной золотые оболочки / с железным сердечником наночастиц оксида и направляя самосборку первичных частиц в нанокластеров. Молярное соотношение между первичными частицами и поверхностно-активных веществ играют важную роль в определении распределения по размерам нанокластеров. Неравномерное распределение размер первичных наночастиц может привести к образованию больших агрегатов во время сборки магнито-плазмонное нанокластеров. Кроме того, способ формирования микроэмульсии нанокластеров зависит от амфифильных поверхностно-активных веществ: гидрофобные хвостовые группы проводят первичные наночастицы вместе и гидрофильные группы головка стабилизации нанокластеров в водном растворе. Концентрация ПАВ определяет нанокластеров сборку: высокая концентрация может привести к образованию небольших нанокластеров или отдельных первичных частиц и низкой концентрации приведет к агрегации частиц.
Гидродинамический радиус нанокластеров увеличивается на ~ 10-15 нм после антител сопряжения. Это увеличение в диаметре коррелирует WELл с приблизительно 12 нм размера антитела IgG, который присоединен через Fc-фрагмента к поверхности наночастиц. Таким образом, изменение в гидродинамическом диаметре согласуется с направленного химии сопряжения антител через части Fc, который внедряется в протоколе. Зета потенциал наночастиц переходит от -47,6 мВ до антител сопряжения к -7,0 мВ после сопряжения. Изменение поверхностного заряда обеспечивает дополнительные доказательства антител сопряжения к нанокластеров.
Уникальная особенность протокола, описанного здесь является синтез магнито-плазмонное наночастиц разного размера из первичных блоков, которые также имеют магнитно-плазмонных характеристики. Этот метод обеспечивает простой способ одновременно контролировать силу плазмонных и магнитных характеристик получаемых наноструктур. В противоположность этому, предыдущие протоколы использовали сборку плазмонного и магнитного наноматериалас, где один материал служил в качестве шаблона для осаждения другого; В этом подходе один материал занимает объем и другой поверхности в результате наноструктур. Магнитно-плазмонных наночастиц в литературе имеют значительно более низкую плотность и общее количество суперпарамагнитных частиц по сравнению с нанокластеров, сделанных нашей протокола 14,15. В нашем методе магнитные и плазмонных фрагменты равномерно распределены по всему объему гибридных магнито-плазмонное наночастиц.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Авторы заявляют, что они не имеют конкурирующие финансовые интересы.
Acknowledgments
Эта работа была частично поддержана грантами NIH R01 EB008101 и R01 CA103830.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| PYREX 50 ml round bottom boiling flask with short neck & 24/40 [ST] joint | Corning | 4320A-50 | Thermal decomposition reaction |
| PYREX 41 x 300 mm 5-bulb Allihn condenser with 24/40 [ST] outer/inner joints | Corning | 2480-300 | Thermal decomposition reaction |
| Silicone oil | Fisher | S159-500 | Oil bath |
| Hot plate stirrer | Corning | PC-351 | Heat the reacton with stirring function |
| Thermometer | ThermoWorks | 221-092 | Measure temperature |
| Iron(III) acetylacetonate | Fisher | AC11913-0250 | Material for primary hybrid nanoparticles synthesis |
| Oleic acid 99% | Fisher | A195-500 | Material for primary hybrid nanoparticles synthesis |
| Gold(III) acetate | Fisher | AA3974206 | Material for primary hybrid nanoparticles synthesis |
| Hexane | Fisher | H292-1 | Material for primary hybrid nanoparticles synthesis |
| Phenyl ether 99% | Fisher | AC13060-0025 | Material for primary hybrid nanoparticles synthesis |
| 1,2-Hexadecanediol 90% | Sigma | 213748-50G | Material for primary hybrid nanoparticles synthesis |
| Oleylamine 70% | Sigma | O7805-100G | Material for primary hybrid nanoparticles synthesis |
| Sodium dodecyl sulfate | Fisher | BP166-100 | Cluster synthesis |
| Sodium citrate dihydrate | Sigma | W302600 | Cluster synthesis |
| Monoclonal anti-EGF receptor antibody | Sigma | E2156 | Cell labeling specificity test |
| Monoclonal anti-HER2 antibody | Sigma | AMAB90627 | Cell labeling specificity test |
| Sodium periodate | Sigma | 311448 | Oxidate Fc region of antibodies |
| Dithiolaromatic PEG6-CONHNH2 | SensoPath Technologies | SPT-0014B | Heterofunctional linker for antibody conjugation to nanoclusters |
| Methoxy-PEG-thiol, 5 k | Creative PEGworks | PLS-604 | Passivate the remaining gold surface after antibody conjugation |
| Amicon Ultra-4 centrifugal filter unit with Ultracel-10 membrane | Millipore | UFC801008 | Protein purification |
| HEPES | Sigma | H3375 | Buffer |
| PBS, 1x solution | Fisher | BP2438-20 | Buffer |
| UV-Vis spectroscopy | BioTek | Synergy HT | Obtain spectrum |
| Centrifuge | Eppendorf | 5810R | Separation |
| Transmission Electron Microscope | FEI | TECNAI G2 F20 X-TWIN | Obtain morphology of nanostructures |
| Upright microscope | Leica | DM6000 | Obtain dark-field images |
| Sonicator | Branson | 1510 | Sonication |
| Carbon film 300 mesh grid | EMS | CF300-Cu | TEM imaging |
| 96-well plate | Corning | 09-761-145 | UV-Vis reading plate |
References
- 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 of hybrid metallic nanoparticles for theragnostic applications. Nanotechnology. 24, 432002 (2013).
- Wei, Q., Wei, A. Optical imaging with dynamic contrast agents. Chemistry. 17, 1080-1091 (2011).
- Aaron, J. S., et al. Increased optical contrast in imaging of epidermal growth factor receptor using magnetically actuated hybrid gold/iron oxide nanoparticles. Optics express. 14, 12930-12943 (2006).
- Song, H. -M., Wei, Q., Ong, Q. K., Wei, A. Plasmon-resonant nanoparticles and nanostars with magnetic cores: synthesis and magnetomotive imaging. ACS nano. 4, 5163-5173 (2010).
- Qu, M., et al. Magneto-photo-acoustic imaging. Biomedical optics express. 2, 385-396 (2011).
- Jin, Y., Jia, C., Huang, S. -W., Donnell O&39, M., Gao, X. Multifunctional nanoparticles as coupled contrast agents. Nature communications. 1, 41 (2010).
- Wu, C. -H., et al. Versatile Immunomagnetic Nanocarrier Platform for Capturing Cancer Cells. ACS. 7, 8816-8823 (2013).
- Galanzha, E. I., et al. In vivo magnetic enrichment and multiplex photoacoustic detection of circulating tumour cells. Nature nanotechnology. 4, 855-860 (2009).
- Larson, T. A., Bankson, J., Aaron, J., Sokolov, K. Hybrid plasmonic magnetic nanoparticles as molecular specific agents for MRI/optical imaging and photothermal therapy of cancer cells. Nanotechnology. 18, 325101 (2007).
- Yu, H., et al. Dumbbell-like bifunctional Au-Fe3O4 nanoparticles. Nano letters. 5, 379-382 (2005).
- Wang, L., et al. Monodispersed core-shell Fe3O4@Au nanoparticles. The journal of physical chemistry. B. 109, 21593-21601 (2005).
- Wang, H., Brandl, D. W., Le, F., Nordlander, P., Halas, N. J. Nanorice: a hybrid plasmonic nanostructure. Nano letters. 6, 827-832 (2006).
- Hu, X., et al. Trapping and Photoacoustic Detection of CTCs at the Single Cell per Milliliter Level with Magneto‐Optical Coupled Nanoparticles. Small. 9, 2046-2052 (2013).
- Truby, R. L., Emelianov, S. Y., Homan, K. A. Ligand-mediated self-assembly of hybrid plasmonic and superparamagnetic nanostructures. Langmuir. 29, 2465-2470 (2013).
- Bai, F., et al. A Versatile Bottom‐up Assembly Approach to Colloidal Spheres from Nanocrystals. Angewandte Chemie International Edition. 46, 6650-6653 (2007).
