Summary
Ici, nous décrivons un protocole pour la synthèse de nanoparticules de magnéto-plasmonique avec un moment magnétique fort et un (NIR) absorbance dans le proche infrarouge. Le protocole comprend également anticorps conjugaison à des nanoparticules à travers la partie Fc pour diverses applications biomédicales qui nécessitent un ciblage spécifique moléculaire.
Abstract
Les propriétés magnétiques et plasmoniques combinées en une seule nanoparticule fournissent une synergie qui est avantageux dans un certain nombre d'applications biomédicales, y compris un rehaussement du contraste dans les nouvelles modalités d'imagerie magnétomotrices, la capture et la détection simultanée de cellules tumorales circulantes (CTC), et l'imagerie moléculaire multimodale combiné avec une thérapie photothermique des cellules cancéreuses. Ces applications ont suscité un intérêt considérable dans le développement de protocoles pour la synthèse de nanoparticules de magnéto-plasmonique avec absorption optique dans la région du proche infrarouge (NIR) et un moment magnétique. Ici, nous présentons un nouveau protocole pour la synthèse de nanoparticules de tels hybrides qui est basé sur un procédé de micro-émulsion huile-dans-eau. La caractéristique unique du protocole décrit ici est la synthèse de nanoparticules de magnéto-plasmonique de différentes tailles de blocs primaires qui ont également des caractéristiques magnéto-plasmoniques. Cette approche donne des nanoparticules avec une haute densité des fonctions magnétiques et plasmoniques qui sont réparties uniformément dans tout le volume des nanoparticules. Les nanoparticules hybrides peuvent être facilement fonctionnalisés par fixation d'anticorps par l'intermédiaire du fragment Fc laissant la partie Fab qui est responsable de la liaison disponible pour le ciblage de l'antigène.
Introduction
Nanoparticules hybrides comprenant différents matériaux ayant des propriétés physico-chimiques distinctes peuvent ouvrir de nouvelles possibilités dans des applications biomédicales, y compris l'imagerie moléculaire multimodale, l'administration du traitement et de la surveillance, le dépistage et le nouveau tests de diagnostic 1-3. La combinaison des propriétés magnétiques et plasmoniques en une seule nanoparticule est particulièrement intéressant car il offre une très forte dispersion de la lumière et de sections efficaces d'absorption liés à des résonances de plasmon et la réactivité à un champ magnétique. Par exemple, les nanoparticules magnéto-plasmonique ont été utilisés pour augmenter le contraste dans l'imagerie à fond noir de cellules marquées par l'application d'une modulation de signal temporel par l'intermédiaire d'un électro-aimant externe 3-5. Plus récemment, un principe similaire a été appliquée dans le développement d'une nouvelle modalité d'imagerie - imagerie magnéto-photo-acoustique, où nanoparticules magnéto-plasmonique permettent de grandes améliorations dans le contraste et le rat signal à fondio 6,7. Il a également été montré que les nanoparticules hybrides peuvent être utilisés pour la capture et la détection des cellules tumorales circulantes dans le sang total et in vivo 8,9 simultanée. En outre, les nanoparticules magnéto-plasmoniques sont prometteurs théranostics agents qui peuvent être utilisés pour l'imagerie optique et MR spécifique moléculaire combiné avec une thérapie photothermique de cellules cancéreuses 10.
Plusieurs approches ont été explorées pour la synthèse de nanoparticules de magnéto-plasmonique. Par exemple, Yu et al. Utilisé décomposition et l'oxydation de Fe (CO) 5 sur des nanoparticules d'or pour former bifonctionnels Au-Fe 3 O 4 nanoparticules d'haltère comme 11. Wang et al. Ont synthétisé des nanoparticules d'oxyde de fer revêtu d'or en utilisant la méthode de décomposition thermique 12. D'autres approches reposent sur des polymères d'enrobage ou d'amines des molécules fonctionnelles sur des nanoparticules de noyau magnétique, suivie par le dépôt d'agvieux coquille sur la surface du polymère pour créer des particules de l'hybride 7,13. De plus, les nanoparticules d'oxyde de fer ont été fixés à nanotubes d'or par l'intermédiaire d'interactions électrostatiques ou une réaction chimique 14,15. Bien que ces méthodes produisent des nanostructures magnéto-plasmoniques, elles ne compromettent pas dans une certaine mesure les propriétés de la combinaison de magnéto-plasmonique tel que l'absorbance optique à l'(NIR) fenêtre dans le proche infrarouge ou un moment magnétique élevé qui sont tous deux hautement souhaitable dans des applications biomédicales. Par exemple, haltère Au-Fe 3 O 4 nanoparticules ont un pic de résonance de plasmon de 520 nm, ce qui limite leur utilité in vivo en raison de la turbidité de tissu élevé dans cette gamme spectrale. En outre, les nanoparticules magnéto-plasmonique produites par les protocoles actuels sont limités à un seul 11 ou peu (moins de 10) 14,15 fragments superparamagnétiques (par exemple, des nanoparticules d'oxyde de fer), qui est beaucoup moins que ce qui pourrait être achieved dans une nanostructure dense. Par exemple, un diamètre de 60 nm nanoparticule sphérique dense peut contenir de l'ordre de un mille de 6 nanoparticules superparamagnétiques nm. Par conséquent, il ya une grande place pour améliorer les propriétés magnétiques de nanoparticules hybrides. En outre, certains des protocoles décrits précédemment sont relativement complexes et nécessitent une optimisation soigneuse pour éviter l'agrégation des particules au cours de la synthèse 14,15.
Ici, nous décrivons un protocole pour la synthèse de nanoparticules de magnéto-plasmonique avec un moment magnétique forte et une absorption NIR forte qui traite des limitations majeures de l'art actuel. La synthèse a ses origines dans la méthode de micro-émulsion huile-dans-eau 16. Il est basé sur l'assemblage des nanoparticules d'une taille désirée à partir de particules primaires plus petites. Cette approche a été utilisée avec succès pour produire des nano-structures d'un seul matériau tel que l'or, l'oxyde de fer, et de semi-conducteur primary particules 16. Nous avons étendu pour la synthèse de nanoparticules de magnéto-plasmonique par, d'abord, ce qui rend les particules de noyau d'oxyde de 6 nm de diamètre coquille d'or / fer et, ensuite, l'assemblage des particules primaires hybrides dans la nanostructure sphérique finale. Assemblant des particules primaires en nanoparticules permet non seulement améliorer les propriétés des nanoparticules constitutifs, tels que la réalisation d'un moment magnétique plus fort tout en préservant les propriétés superparamagnétiques, mais tire également parti des interactions entre nanoparticules individuelles, créant ainsi de nouvelles caractéristiques absentes des nanoparticules constitutifs, tels que forte absorption optique dans la fenêtre de NIR. Ce protocole donne nanoparticules hybrides à forte densité de fonctionnalités magnétiques et plasmoniques. Après particules primaires sont synthétisés, notre procédé est essentiellement une réaction en un seul pot simple. La résistance à la résonance de plasmon et le moment magnétique global sont déterminés par un certain nombre de particules primaires, et utresvant, peut être facilement optimisé en fonction de la demande. En outre, nous avons également développé une procédure pour la conjugaison d'anticorps aux nanoparticules hybrides pour diverses applications biomédicales qui nécessitent un ciblage spécifique moléculaire. Les anticorps sont fixés par l'intermédiaire du fragment Fc laissant la partie Fab qui est responsable de la liaison disponible pour le ciblage de l'antigène.
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Protocol
1. Instrumentations et Verrerie Préparation
- Porter un équipement de protection approprié, c'est à dire, une blouse de laboratoire, des gants jetables et des lunettes de protection.
- Connecter un ballon à fond rond à un condenseur et l'immerger dans un bain d'huile de silicone avec un contrôle de la température par un thermomètre. Placez une source de chaleur (par exemple, plaque chauffante) dans le bain d'huile (Figure 1). Utilisation d'un thermomètre permettant de mesurer la température supérieure à 260 ° C.
Les nanoparticules de synthèse de 2 hybride primaire magnéto-plasmoniques
- Faire noyau magnétique nanoparticules
- Ajouter 353,2 mg (1 mmol) de fer (III), acétylacétonate, 1 ml (2 mmoles) d'acide oléique, 1 ml (2 mmoles) oléylamine, 1,292 g (5 mmol) de 1,2-hexadécanediol, et 10 ml d'éther de phényle à un tour ballon -Fond.
- Incorporer le mélange énergiquement à l'aide d'une barre d'agitation magnétique et de la chaleur à 250-260 ° C pendant 1 heure sous reflux. Puis, attendez que la solution à refroidirjusqu'à la température ambiante. S'assurer que la température est inférieure à 260 ° C pour éviter l'ébullition de l'éther de phényle et d'empêcher un éclatement du mélange réactionnel dans le ballon à fond rond et le réfrigérant.
ATTENTION: Le mélange de réaction est extrêmement chaud et les produits chimiques peut provoquer une irritation. Doit fonctionner sous une hotte de laboratoire et porter un équipement de protection individuelle approprié. Assurer une ventilation adéquate pour le bain d'huile.
REMARQUE: Le bain d'huile est maintenu à 250-260 ° C la température pendant 1 heure lors de la synthèse des nanoparticules magnétiques. En principe, un plat en verre Pyrex peut être utilisé à cette fin. Cependant, la température maximale continue pour le verre Pyrex est ~ 260 ° C, selon les informations du fournisseur. Par conséquent, un récipient métallique fournit une option plus sûre pour la réaction, car il peut résister à une température plus élevée et une durée plus longue au cours de multiples passages.
- Dépôt d'une coquille d'or sur des nanoparticules à noyau magnétique
- Ajouter 411,5 mg (1,1 mmol) as d'ortate, 0,25 ml (0,75 mmol) d'acide oléique, 1,5 ml (3,0 mmol) oléylamine, 775,3 mg (3 mmol) de 1,2-hexadécanediol, et 15 ml d'éther de phényle dans un ballon à fond rond.
- Ajouter 5 ml de suspension de nanoparticules magnétiques de l'étape 2.1. Chauffer le mélange réactionnel à 180 ° C et maintenir à reflux pendant 1 heure. Attendre la solution refroidir à température ambiante.
- Ajouter 50 ml d'éthanol pour précipiter les nanoparticules primaires hybrides, suivie par une centrifugation à 3250 xg pendant 15 min.
- Remettre en suspension le précipité dans 25 ml d'hexane à l'aide d'un bain de sonication. Ajouter 25 ml d'éthanol pour précipiter les nanoparticules hybrides primaires. Centrifuger à 3250 g pendant 15 min et remettre en suspension le précipité dans l'hexane. Répétez cette étape trois fois.
- Sécher les nanoparticules précipitées primaires hybrides dans un dessiccateur sous vide O / N. Vérifiez que les particules soient complètement sèches.
NANOAGRÉGATS 3 hybride magnéto-plasmoniques Synthèse et Taille séparation
- Ajouter la solution de l'étape de 3,1 à 10 ml d'une solution aqueuse de dodécyl sulfate de sodium (2,8 mg / ml) dans un flacon en verre de 20 ml avec bouchon attaché. Ajouter la suspension de primaire baisse de nanoparticules hybrides à goutte pour éviter le mélange des deux phases avant l'étape suivante.
- Soniquer la solution à deux phases dans un bain de sonication pendant 2 heures, puis on chauffe dans un bain d'eau à 80 ° C pendant 10 min. Attendre la solution refroidir à température ambiante.
- Remplir d'eau à la ligne de niveau de fonctionnement du bain de sonication. Centre de la fiole de verre dans le bain de sonication. Une émulsion se forme immédiatement entre les deux phases. Agiter la solution à deux phases à la main après début du traitement par ultrasons; ce qui facilite le mélange entre la phase contenant des nanoparticules primaires hybrides et la phase aqueuse inférieure.
NOTE: Soyez conscient that l'appareil à ultrasons va chauffer après 2 heures de fonctionnement.
- Remplir d'eau à la ligne de niveau de fonctionnement du bain de sonication. Centre de la fiole de verre dans le bain de sonication. Une émulsion se forme immédiatement entre les deux phases. Agiter la solution à deux phases à la main après début du traitement par ultrasons; ce qui facilite le mélange entre la phase contenant des nanoparticules primaires hybrides et la phase aqueuse inférieure.
- Centrifuger la suspension de nanocluster hybride à 100 g pendant 30 min. Recueillir la fois le précipité et le surnageant. Remettre en suspension le précipité dans du citrate de sodium 0,1 mM sous ultrasons 10 min. La taille attendue des nanoparticules est de ~ 180 nm de diamètre.
- Transférer le surnageant de l'étape 3.3 dans un nouveau tube conique.
- Centrifuger la suspension de l'étape 3.4 à 400 xg pendant 30 min. Recueillir la fois le précipité et le surnageant. Remettre en suspension le précipité dans du citrate de sodium 0,1 mM sous ultrasons 10 min. La taille attendue des nanoparticules est de ~ 130 nm de diamètre.
- Transférer le surnageant de l'étape 3.5 dans un nouveau tube conique.
- Centrifuger la suspension de l'étape 3.6 à 1500 g pendant 30 min. Recueillir le précipité et remise en suspension dans du citrate de sodium à 0,1 mM sous ultrasons 10 min. La taille attendue des nanoparticules est de ~ 90 nm de diamètre.
- Ajouter 300 _6, l nanocluster suspension à un lecteur de microplaques à 96 puits pour la mesure d'un spectre d'absorption UV-VIS-NIR. Baisse de 10 pi de suspension nanocluster sur grille de cuivre recouverte de carbone pour l'imagerie TEM.
4. Conjugaison d'anticorps monoclonaux à NANOAGRÉGATS
- Préparer la solution 100 pl de l'anticorps monoclonal (1 mg / ml) dans du PBS, pH 7,2, par exemple, anti-Epidermal Growth Factor Receptor 2 (HER2) ou des anticorps de récepteur de facteur de croissance 1 (EGFR) des anticorps anti-épidermique.
- Ajouter la solution d'anticorps à partir de l'étape 4.1 à 3.9 ml de 4 mM de HEPES, pH 7,2. Centrifuger la solution à travers un filtre centrifuge 10 k MWCO à 3250 g pendant 20 minutes à 8 ° C. Remettre en suspension l'anticorps à 4 mM HEPES, pH 7,2, pour un volume final de 100 pl.
Remarque: cette étape est mise en oeuvre pour remplacer les données d'origine dans la solution d'anticorps avec de l'HEPES. - Ajouter 10 ul de 100 mM NaIO 4 à 100 ul de solution d'anticorps. Couvrir le flacon de réaction avec un aluminum feuille à la température ambiante et mélanger pendant 30 minutes en utilisant un agitateur orbital.
- Arrêter la réaction en ajoutant 500 ul de 1 x PBS.
- Ajouter 2 pl de solution de linker mM 46,5 (dithiolaromatic PEG6-CONHNH 2) à la solution d'anticorps à partir de l'étape 4.4 et agiter pendant 1 heure à température ambiante.
- Filtrer la solution à l'aide d'un filtre centrifuge 10 k MWCO à 3250 g pendant 20 minutes à 8 ° C. Remettre en suspension l'anticorps dans du PBS 1x à un volume final de 100 ul de ce qui conduit à une concentration d'anticorps d'environ 1 mg / ml.
- Mélanger 100 ul de suspension de nano-grappe à DO ~ 1,0 avec 1 pi d'anticorps modifiés de l'étape 4.6 (1 mg / ml) pendant 120 min à température ambiante.
- Ajouter 10 ul de 10 -3 M 5 kDa thiol PEG et agiter pendant 15 min à température ambiante.
- Centrifuger la solution à 830 x g pendant 3 min. Jeter le surnageant et remettre en suspension le culot dans 100 ul de 2% p / v de PEG 5 kDa dans du PBS, pH 7,2.
- Mesurer le spectre des nanoparticules d'anticorps conjugué à l'absorbance et la comparer à til absorbance spectre des nanoparticules nues. Attendez-vous à quelques nanomètres décalage vers le rouge après la conjugaison.
- Si les nanoparticules agrégées comme indiqué par un changement significatif avec une augmentation de diamètre extérieur dans la région rouge, proche infrarouge, augmenter la concentration de thiol PEG à 5 x 10 -3 M. En outre, augmenter le temps d'incubation avec un thiol PEG à 30 min et de diminuer la vitesse centrifuge en incréments de 200 xg.
- Pour le cancer test de marquage des cellules, ajouter l'anticorps conjugués nanoparticules à partir de l'étape 4.9 de suspension de cellules de cancer chez les moyennes ou 1x PBS (1 ml ~ 10 6 cellules) et on mélange pendant 60 min.
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Representative Results
Un schéma pour la synthèse de nanoparticules de magnéto-plasmonique immunotargeted est illustrée à la figure 2. D'abord, magnétiques Fe 3 O 4 nanoparticules d'oxyde de fer sont synthétisés par la méthode de décomposition thermique. Ensuite, un mince d'environ 1 nm coquille d'or est déposée sur les particules de noyau de fer d'oxyde via la décomposition thermique. Les nanoparticules hybrides primaire environ 6 nm servent de germes pour créer des nanoclusters magnéto-plasmonique en utilisant une approche de type huile-dans-eau microémulsion. Les nanoparticules sont fonctionnalisées avec des anticorps monoclonaux pour le ciblage spécifique moléculaire.
La taille des en-fer nanoparticules synthétisées de base d'oxyde est d'environ 5 nm de diamètre. Après dépôt coquille d'or sur le noyau magnétique, la taille de noyau de fer primaire oxyde / or coquille nanoparticules augmente à ~ 6 nm de diamètre. La couleur passe du brun colloïdales d'oxyde nanoparticules de fer au rouge-violet après le dépôt de la coquille d'or, etenfin, à la couleur gris-violet après l'assemblage des particules primaires dans ~ 180 nm de diamètre nanoparticules sphériques (Figure 3). Les spectres UV-Vis montrer que base d'oxyde de fer primaire / shell nanoparticules d'or ont un pic de résonance caractéristique à 530 nm qui n'est pas présent dans les particules d'oxyde de fer nu (figure 4). Lors de la formation d'amas, le spectre change de façon marquée et présente une forte absorption NIR de large (figure 4).
Les nanoparticules sont conjugués avec des anticorps monoclonaux pour cibler spécifiquement des biomolécules d'intérêt. Le protocole de conjugaison hétérofonctionnel utilise un lieur de polyéthylène glycol (PEG) qui relie la région Fc de l'anticorps à la surface de la nano-grappe. Une extrémité du segment de liaison a une partie qui interagit avec l'hydrazide fragment d'anticorps glycosylé oxydé. L'autre extrémité du segment de liaison contient un groupe di-thiol, qui a une forte affinité pour la surface d'or des nanoparticules. Pour justificiblage moléculaire de e nous avons choisi une ligne de EGFR positif de cancer de la peau de la cellule (A-431) et une lignée de cellules de cancer du sein HER2 positif (SK-BR-3). Nanoclusters ont été fonctionnalisés avec un anticorps anti-EGFR ou anticorps anti-HER2, suivi par le mélange avec les cellules A-431 ou SK-BR-3 cancéreuses, respectivement. Sur la figure 5, une couleur d'or-orange vif sur A-431 et SK-BR-3 indique que les cellules cancéreuses de nanoclusters de liaison à des récepteurs sur les cellules cancéreuses correspondant moléculaire spécifique. En revanche, les nanoparticules pégylées non ciblées n'ont pas d'interaction avec les cellules cancéreuses. Ces résultats montrent la spécificité moléculaire des nanoparticules fonctionnalisées.
Figure 1: Une installation expérimentale pour la synthèse de nanoparticules d'oxyde de fer core / shell primaires d'or. Un ballon à fond rond est reliée à un condenseur. La réaction est effectuée dans un bain d'huile sous la surveillance de la température par un thermomètre.
Figure 2: Un schéma illustrant les principales étapes de la synthèse de nanoparticules de magnéto-plasmonique immunotargeted. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
Figure 3 images TEM et la couleur des suspensions colloïdales de nanoparticules: (à gauche) oxyde de fer nanoparticules de base; (Moyen) nanoparticules d'or revêtu d'oxyde de fer; nanoparticules (à droite) hybride magnéto-plasmonique. La barre d'échelle pour les images TEM est de 50 nm. ps: //www.jove.com/files/ftp_upload/52090/52090fig3highres.jpg "target =" _blank "> S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
Figure 4 (A) UV-VIS-NIR spectres de fer nanoparticules de base d'oxyde (bleu), des nanoparticules d'oxyde de fer revêtues d'or (vert), et hybrides nanoclusters magnéto-plasmonique (rouge). (B)-Vis NIR-UV spectres de nanoparticules de magnéto-plasmonique hybrides avec différentes tailles: 90 nm (bleu), 130 nm (vert), et 180 nm (rouge). Tous les spectres sont normalisés à un à l'absorbance maximale pour montrer les différences dans les profils spectraux. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure. ank "> S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
Figure 5 de la spécificité moléculaire de l'anticorps conjugué nanoparticules magnéto-plasmonique: (Gauche) exprimant l'EGFR-431 A cellules de cancer de la peau incubées avec nanoparticules anti-EGFR; (Moyenne) HER2 exprimant les cellules cancéreuses du sein SK-BR-3 incubées avec des nanoparticules de HER2-cible; (Droite) A-431 cellules incubées avec nanoagrégats PEGylés non ciblées. La couleur jaune-orange de cellules indique l'étiquetage succès par les nanoparticules fonctionnalisées; couleur gris-bleu correspond à une diffusion endogène de cellules. Les images ont été acquises en utilisant microscope droit avec l'objectif 20X champ sombre et Xe lampe excitation. La barre d'échelle est de 10 um._blank "> S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
Film 1. Cette vidéo compare une réponse des cellules cancéreuses marquées A-431 soit par des nanoparticules primaires ou de nanoclusters à un champ magnétique externe. Les deux types de particules où conjugués avec des anticorps anti-EGFR pour le ciblage spécifique de l'EGFR (+) des cellules A431. Tout d'abord, un tube Eppendorf a été rempli avec une suspension de cellules marquées. Ensuite, un aimant est placé à côté du tube et le mouvement des cellules a été imagé à environ 10 mm de l'aimant. Le film sur la gauche montre des cellules marquées avec des nanoparticules primaires (6 nm de diamètre) et le film sur la droite - les cellules marquées avec nanoagrégats magnéto-plasmonique (100 nm de diamètre). Les films ont été acquises à l'aide d'un microscope inversé en mode fond clair avec un objectif 20X. La barre d'échelle est de 100 um.
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Discussion
Les étapes critiques dans la synthèse réussie de nanoparticules magnéto-plasmonique incluent faire shell / fer hautement monodisperses or primaire nanoparticules de base d'oxyde et de diriger l'auto-assemblage des particules primaires en nanoparticules. Un rapport molaire entre les particules primaires et les tensioactifs jouent un rôle important dans la détermination de la distribution de la taille des nanoparticules. Distribution de taille non uniforme de nanoparticules primaires peut provoquer la formation de gros agrégats lors de l'assemblage des nanoparticules magnéto-plasmonique. En outre, le procédé de micro-émulsion de la formation de nano-grappe repose sur tensioactifs amphiphiles: les groupes de queue hydrophobe nanoparticules primaires occupent ensemble et des groupes de tête hydrophiles stabiliser nanoparticules dans une solution aqueuse. La concentration des agents tensio-actifs détermine assemblage de nano-grappe: une concentration élevée conduirait à la formation de nanoparticules ou de petites particules primaires individuelles et une faible concentration se traduirait par l'agrégation des particules.
Un rayon hydrodynamique de NANOAGRÉGATS augmente de ~ 10-15 nm après conjugaison d'anticorps. Cette augmentation de diamètre corrélation well à environ 12 nm de la taille d'un anticorps IgG qui est fixé par l'intermédiaire du fragment Fc à la surface des nanoparticules. Par conséquent, la variation du diamètre hydrodynamique est compatible avec la chimie de conjugaison d'anticorps directionnel à travers la portion Fc qui est mis en oeuvre dans le protocole. Le potentiel zêta des nanoparticules passe de -47,6 mV avant conjugaison à l'anticorps -7,0 mV après la conjugaison. Le changement de la charge de surface fournit une preuve supplémentaire de l'anticorps conjugaison de nanoparticules.
La caractéristique unique du protocole décrit ici est la synthèse de nanoparticules de magnéto-plasmonique de différentes tailles de blocs primaires qui ont également des caractéristiques magnéto-plasmoniques. Cette méthode fournit un moyen simple de contrôler simultanément la force de plasmoniques et caractéristiques magnétiques des nanostructures qui en résultent. En revanche, les protocoles précédents ont utilisé un assemblage de nanomatériaux plasmonique et magnétiques où une matière a servi de modèle pour le dépôt de l'autre; dans cette approche, un matériau occupe le volume et l'autre surface des nano-structures qui en résultent. Nanoparticules magnéto-plasmoniques rapportées dans la littérature ont une densité nettement plus faible et le montant global des particules superparamagnétiques par rapport aux nanoparticules faites par notre protocole 14,15. Dans notre procédé fractions magnétiques et plasmoniques sont réparties uniformément dans tout le volume de nanoparticules hybrides magnéto-plasmonique.
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Disclosures
Les auteurs déclarent qu'ils n'ont aucun intérêt financier concurrents.
Acknowledgments
Ce travail a été financé en partie par les subventions des NIH R01 EB008101 et 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
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