Introduction
현재 바이오 조영제 새로운 유형의 개발이 요구 여전히 존재한다. 많은 신규 형광 프로브는 잘 문서화되어있다. 1-6 그러나, 이미지 해상도에서 상당한 개선이 과제로 남아. 7 한 실용적인 방법은 직접 "광"방출 상태와 '어두운'켄칭 상태 사이에서 형광 프로브를 변조하는 것이다. 8-12이 특별한 방법은 유도 방출 고갈과 같은 기술을 개발하기 위해 적용되어왔다 (STED) 현미경 (13) 및 확률 광학 재구성 현미경 (STORM). 14
형광을 조절하는 또 다른 방법은 형광 프로브와 함께 커플 감응성 발색단이다. 15,16 이성질체 중 하나만이 효율적인 에너지 전달 셉터로서 작용할 수 개의 이성체 간의 감응성 발색단 토글, 일부터 형광 소광에 대한 제어를 허용포스터 공명 에너지 전달 (FRET) 및 다른 메커니즘을 통해 전자 프로브. 결과는 발광 상태의 생성과 상이한 파장의 광 감응성에 발색단의 노출에 의해 번갈아 수 켄칭 상태이다.
광 감응성 디아 릴에 텐 발색단 가역적 무색 링 공개 이성질체 및 UV 및 가시광 조사에 의해 착색 폐환 체 사이에 전환 할 수있다. 17-19 폐환 체 확인의 두 이성체와 동조 흡수 스펙트럼의 열 안정성 diarylethenes 좋은 후보들을 제어 FRET 수용체로. 20-23 란탄 도핑 NaYF 4 상향 변환 된 나노 입자는 생체 이미징에 유용하다. 이러한 나노 입자 (24)는 근적 외광을 흡수하고 가시 스펙트럼의 여러 영역에서 발광한다. 디아 릴에 텐 광 감응성 발색단 및 나노 입자를 결합하여 형광 변조로서는 미리되었습니다viously 우리 그룹에 의해보고. 25-27하지만, 각 실시 예에 설명 된 시스템보다 다양한 시스템의 개발을 복잡하게하는 나노 입자의 표면에 부착하는 diarylethenes 합성 추가적인 수정이 필요했다.
여기서 우리는 자기 조립 전략을 사용하여 수분 산성 유기 색소 분자와 광 감응성 상향 변환하는 나노 입자를 제조하는 간단한 "플러그 앤 플레이"방법을 보여준다. 중합체의 선택; 2070 아민 폴리 (스티렌 - 고도 - 말레 산 무수물) 및 폴리 에테르는 소수성과 친수성 환경을 모두 제공합니다. 고분자의 친수성 영역은 수용성을 유지하기위한 중요한 반면 고분자 도움의 소수성 부분은 함께 일반적으로 불용성 유기 분자 및 상향 변환 나노 입자를 개최합니다. 먼저 열 핵 방법에 의해 상향 변환 된 나노 입자의 합성을 설명한다. 그런 다음, 우리는 호를 새삼 느끼게 될 것이다유기 분자 및 상향 변환 나노 입자는 폴리머 외피의 소수성 영역 내에 캡슐화 단순히 편리한 워크 - 업 과정이어서 업 컨버팅 나노 입자, 중합체 및 다른 유기 염료 분자의 용액을 공동 교반하여 수성 매체에 안정적으로 유지된다 w. 우리는 또한 외부 광 조사를 사용하여 어셈블리의 형광 방출을 조절하는 방법을 보여줍니다. 우리는 수분 산성 nanoassemblies 확장 계속하도록이 "플러그 앤 플레이"를 사용하는 방법의 범위를 예상하고있다.
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Protocol
NaYF 4 / YB 3+ / 어 3+ 업 컨버팅 나노 입자 (UCNP) 1. 합성
- 다음으로 장치를 설정합니다 :
- 일반 교반 접시에 250 ml의 가열 맨틀을 놓고 열 커플에 맨틀을 연결합니다.
- 적당한 클램프를 갖춘 가열 맨틀 상 자기 교반 바가 장착 된 250 mL의 둥근 바닥 플라스크를 배치했다.
- 환저 플라스크의 목의 왼쪽에 공기 어댑터를 연결하고 플라스틱 배관과 쉬 렌크 라인이 공기 어댑터를 연결한다.
- 환저 플라스크의 오른쪽 목 유리 어댑터를 장착하고, 유리 어댑터에 온도계 어댑터를 고정한다. 온도계 어댑터를 통해 플라스크에 온도 프로브를 삽입하고 열전대에이 연결합니다.
- 환저 플라스크의 목 중간 증류 헤드를 부착. 증류 머리 꼭대기에 마개를 놓습니다. 진공 distillat이어서 응축기 헤드를 연결이온 어댑터 및 50 ㎖ 둥근 바닥 플라스크. 플라스틱 튜브를 통해 버블로 진공 증류 어댑터를 연결합니다.
- 이트륨 아세테이트 1.17 g (3.9 mmol)을, 이테르븀 아세테이트 0.439 g 및 에르븀 아세테이트 0.0727 g (0.1 밀리몰)을 달아 라운드 반응 바닥 플라스크에 배치합니다.
- 올레산 30 mL 및 눈금 실린더를 사용하여 플라스크에 옥타의 75 ML을 추가합니다.
- 메탄올 5 mL를 더 올레산과 옥타는 반응 플라스크의 측면에 붙어 있지 않은지 확인하기 위해 사용하는 둥근 바닥 플라스크에 반응의 측면을 씻어.
- 이중 매니 폴드 쉬 렌크 라인에 반응 플라스크를 연결하고, 질소 라인에 연결된 반응 플라스크를 유지 해당 밸브를 반전.
- 열전대를 켜고 80 ° C의 온도로 설정하고,이 온도로 서서히 가열 시스템. 모든 출발 물질이 용해 된 후 80 ℃로하고, 가열 맨틀을 제거하고, 반응을 허용30 ℃로 냉각.
- 온도가 30 ℃에 도달하면, 증류 머리를 벗어 중간 목에 왼쪽 목에서 공기 어댑터를 전환하고 마개를 왼쪽 목을 닫습니다. 천천히 진공 라인에 질소 라인에서 쉬 렌크 라인에 밸브를 돌려서 반응 플라스크에 진공을 소개한다. 저비점 성분은 모두이 지점에서 반응으로부터 인출한다.
- 이 솔루션은 버블 링을 중지하면, 5 ℃ / min의 속도로 115 ℃까지 온도를 올립니다.
- 온도가 115 ° C에 도달하면, 15 분 동안이 온도를 유지 한 다음, 가열 맨틀을 제거하고 50 ℃까지 반응물을 냉각. 그 후, 신속하게 중간 목과 왼쪽 머리에 공기 어댑터에 증류 머리를 다시 연결하여 원래 형태로 설정 전환합니다.
- 냉각 과정 중에 NaOH를 0.74 g (12.5 mmol) 및 NH 4 F의 0.50 g (20.0 밀리몰)의 무게, 그 용해초음파 처리하여 50 ml의 메탄올에.
- 초음파 처리 후, 둥근 바닥 플라스크에, 반응 용액을 부어 메탄올 5ml를 플라스크의 측면을 헹군다.
- 30 분 동안 50 ℃에서 교반 솔루션을 남겨주세요.
- 메탄올을 증류 75 ° C까지 온도를 높입니다.
- 필요하다면 증류 동안 수집 플라스크를 비우고. 증류가 완료되면, 가능한 한 빨리 질소 보호 하에서 300 ℃로 반응을 가열.
- 온도가 300 ° C에 도달하면, 1 시간 동안이 온도를 유지한다. 필요한 경우, 온도를 유지하기 위해 알루미늄 호일로 설정 커버. 이어서, 열원을 제거하고, 반응물을 실온으로 냉각되도록.
- 실온까지 냉각되면, 세 원심 분리 튜브 (50 ㎖ 튜브, 각각의 튜브 당 약 35 ml의 용액)으로 균일 용액을 분리하고, 50ml로 가기까지 튜브를 무수 에탄올을 사용하여 스케일. 원심 분리기 모든 T그는 15 분 동안 3,400 XG에 튜브. 원심 분리 후, UCNPs는 백색 침전물로서 튜브 측에서 관찰한다.
- 뜨는을 취소하고 헥산 (각 관마다 헥산 7.5 ml)에 UCNPs 펠릿을 재 분산 한 후 50 ml의 규모에 에탄올로 튜브를 맨. 원심 분리기 튜브 다시 15 분 동안 3,400 XG에.
- 원심 분리가 완료된 후, 상층 액을 제거하고 추가로 사용하기에 클로로포름 30 ㎖에 재 분산을 고체 UCNPs.
유기 염료 분자와 업 컨버팅 나노 입자를 포함하는 2의 조립 물 산성 Nanoassemblies
- 자기 교반 바가 장착 된 섬광 바이알에 클로로포름 (3)의 3 mL의 폴리 (스티렌 - 말레 산 무수물 ALT), 25 mg의 (0.0147 밀리몰) (PSMA)을 녹인다. 이 수량은 여러 실험 후 최적의 양이다.
- 상향 변환의 250 μL (47 ㎎ / ㎖)를 추가하면 scinti에 클로로포름 원액을 나노 입자llation 유리 병.
- 바이알을 캡핑하고 자기 교반 플레이트에 배치하고, 2 시간 동안 실온에서 용액을 교반 하였다.
- 2,070의 폴리 에테르 아민 160 mg의 (0.0773 밀리몰)을 달아 클로로포름 1 ㎖에 용해. 그런 다음 피펫을 사용하여 한 부분에 섬광 유리 병에이 솔루션을 추가 할 수 있습니다. 이 솔루션은 PSMA에 무수 그룹과 2070 아민 폴리 에테르의 반응을 나타내는 엷은 황색에 켜집니다.
- 실온에서 하룻밤 솔루션을 저어 계속합니다.
- 1 시간 동안 생성 된 용액을 교반하고 유기 색소 분자의 적절한 양을 한번에 측정하는 섬광 바이알로 분배.
- 샘플 TPP-NP (nanoassembly 폴리머 쉘, 테트라 페닐 포르피린 및 상향 변환 나노 입자를 포함)의 경우, 직접 섬광 유리 병에 테트라 페닐 포르피린의 1 mg을 추가합니다. 샘플 DAE-UCNP (들어 nanoassembly 폴리머 쉘, 디아 릴에 텐 분자 및 상향 변환 나노 입자를 포함하는S), 각각의 디아 릴에 텐 분자의 양이 2 × 10-7 몰이다. 반응 용액에 두 디아 릴에 텐 분자를 추가합니다. 두 디아 릴에 텐 분자의 볼륨은 다음과 같습니다 DAE-1O (1.8 mM)을 111 μL 및 DAE-2O (1.6 mM)을 125 μl를.
- 회전 증발기를 사용하여 감압 하에서 클로로포름 용매를 제거 후, 유백색 현탁액이 형성 될 때까지 초음파 처리 바이알, 섬광 바이알에 3 ㎖ (11 산도 ≈) M 수성 NaOH 0.001 추가.
- 다시 회전 증발기에 병을 놓고 현탁액 맑은 용액로 전환 될 때까지주의 깊게 남아있는 클로로포름을 제거합니다.
- 다음 25 분 동안 20,600 XG에서 솔루션을 원심 분리, 두 개의 1.5 ML 원뿔 원심 분리 튜브에 섬광 유리 병에서 솔루션을 전송합니다.
- 상층 액을 제거하고, 두 개의 튜브 (튜브 당 1.5 mL)에 탈 H 2 O 3 ㎖의 총을 추가 펠릿을 재 분산하기 위해 튜브를 초음파 처리탈 H 2 O에
- 25 분 동안 20,600 XG에서 다시 두 개의 튜브를 원심 분리기.
- 상층 액을 버리고, 그 다음 두 개의 튜브 (튜브 당 1.5 mL)에 탈 H 2 O 3 ㎖의 총을 추가합니다. 탈 H 2 O에 펠렛을 재 분산하는 튜브를 초음파 처리
- 상기 테스트에 대한 최종 샘플을 얻기 위해 0.2 ㎛의 주사기 필터로 나노 입자의 수성 분산액 샘플을 필터링.
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Representative Results
흡수 스펙트럼 및 광 발광 스펙트럼을 샘플 DAE-UCNP 수집 하였다. 흡수 스펙트럼은 폐쇄 디아 릴에 텐 발색단 및 상향 변환 된 나노 입자 사이의 스펙트럼 중첩을 비교하는 데 사용된다. 샘플 (TPP-UCNP 모두와 UCNP-DAE)의 사진은 또한 수성 상에 양친 매성 고분자 쉘 내에 위치되는 유기 염료 분자와 나노 입자를 상향 변환, 성공적으로 캡슐화를 보여주기 위해 포함되었다. 광화학 및 형광의 변조는 다른 광원과 샘플의 조명으로 표시했다.
클로로포름 포르피린 또는 UCNPs의 분취 량 진탕해도 격렬 물에 첨가되는 경우, 양쪽이 유기층 (도 2, A, B, D 및 E)에 남아있는 이유 '등에 용해 LIKE'화학 이론을 설명한다. 그러나, '플러그 앤 플레이'를 이용하여 밀봉 방법포르피린 및 UCNPs이 생산 모두 포함하는 (도 1), 수분 산성 nanoassembly (TPP-UCNP). 그것은 비 - 수용성 유기 화합물과는 광 역학 치료에서 흥미로운 응용을 가지고 있기 때문에, 우리는 연구하는 모델 화합물로서 테트라 페닐 포르피린을 선택한 이유는 다음과 같다. nanoassemblies 함유 수용액을 클로로포름에 첨가 될 때, 심지어 격렬히 진탕 한 후, nanoassemblies 수층에 남아 (도 2, C 및 F). 양친 성 중합체 쉘의 사용은 두 가지 장점이있다 : (1)는 포르피린과 UCNPs 모두 트랩 내부의 소수성 환경을 생성하고, (2) 물 - 분 산성을 유지하는 물 분자를 둘러싸는 상호 작용하는 외부 친수성 환경을 만들어 전체 어셈블리의. 샘플 (도 3)의 적색은 어셈블리 내에 포획 분자 포르피린, 및 포르피린의 존재에 기인분자은 UV- 가시 광선 흡광 분광법을 사용하여 입증되었다. 근적외선 980 nm의 레이저 조사에 의해, 녹색의 발광은 NaYF 4 상향 변환 나노 어븀 도핑 3+로부터 발광에 할당 된 샘플 (도 2 (C) 및 (F),도 3)에서 생성된다. 캡슐화 프로토콜 캡슐화 분자 나 UCNPs의 리간드 교환을 할 수있는 특정 변형을 필요로하지 않으며, 따라서 우리는이 "플러그 앤 플레이"프로토콜이 다른 유기 다양한 전송하는 일반적인 전략으로 적용 할 수 있음을 제안 수성 매질로부터 유기 용매 분자.
우리의 절차의 다양성을 설명하기 위해, 우리는 동시에 혼합 nanoassembly (DAE-UCNP)를 생성하는 물 (그림 4)에 유기 용매에서 두 개의 소수성 diarylethenes (DAE-1O 및 DAE-2O)를 옮겼다. 디아rylethenes는 UV 광의 조사에 의해 링 공개 이성질체 및 폐환 체 사이. (28)의 변환을 겪게 감응성 분자, 무색의 고리 - 열린 이성질체 컬러 폐환 이성질체로 전환되고, 가시 광선에 노출 트리거 리버스. 이들 반응은도 4에 도시되어있다. 상호 전환 고리 - 개방 및 폐환 이성질체 발색단 사이의 현저한 저하없이 여러 번 반복 될 수있다. 이 광 반응은 전형적으로 용해도 이유뿐만 아니라, 환화 공정은 종종 물에 방해되므로뿐만 유기 용매에서 수행된다. (1)에 의한 분자 내 전하 이동 상호 작용에 극성 용매에 흥분 디아 릴에 텐 분자의 반응성을 억제하고, 발생할 흥분 유기 분자와 물 분자 사이의 충돌 (2) 가능성 : 물에 광 반응의 성능 저하에 주로 기인 일의 담금질흥분 상태를 전자 및 photocyclization 반응을 종료. 그러나, 이러한 문제는 수분 산성 nanoassemblies을 형성하는 양친 성 고분자 쉘 내에 디아 릴에 텐의 캡슐화를 통해 극복 될 수있다.
포르피린에 대해 기재된 동일한 "플러그 앤 플레이"프로토콜을 이용하여, diarylethenes 및 상향 변환 된 나노 입자는 수분 산성 nanoassemblies (도 2 및도 5)을 형성하는 고분자 쉘 내에 캡슐화 하였다. 물에 분산 nanoassemblies 내에서 빛에 의한 고리 화 반응 및 cycloreversion 반응을 거쳐 두 개의 이성질체의 자외선 - 마주 흡수 스펙트럼은 그림 6에 표시됩니다. diarylethenes, 개환 이성질체의 없음 (DAE-1O 또는 DAE- 일반적인이기 때문에 2O)은 전자기 스펙트럼 (도 6a)의 가시 광선 영역에서 흡수한다. 365 nm의 빛 개환 이성질체의 조사는 파묻혀을 생산R 링 폐쇄 대응 (DAE-1C 및 DAE-2C). 무색 샘플 (도 5A)을 오렌지색 샘플로 변화하는 이유는도 (도 5b) 및 UV-VI의 스펙트럼 (도 6a)에서 강한 밴드를 볼 수 있었다. 개환 이성질체 (DAE-1O과 2O-DAE)을 함유하는 무색의 원래 상태로 샘플을 434 nm의 페이드보다 큰 파장의 가시 광선 컬러 샘플을 조사. 모든 스펙트럼의 변화 3 분 이내에 완료되었다. DAE-UCNP의 고분자 쉘 내에 캡슐화 개의 잘 분리 된 발색단의 흡수 밴드를 갖기 때문에 선택적 광색은 (도 6c)를 관찰 하였다. 샘플 DAE-UCNP가 파장보다 650 nm의 가시광 조사하면, 단지 폐환 체 DAE-2C는 빛의 특정 파장에 반응및 개환 이성질체 DAE-2O로 전환시켰다. 이것은 647 nm에서의 가시 흡수 띠의 감소를 초래하고 청색 폐환 이성질체 선택성 페이딩에서 깊은 오렌지 색 (도 5c)와 용액을 산출한다. 이러한 조건에서 DAE-1C에 대응하는 밴드는 거의 변화 (도 6c의 실선은 오렌지색)이다. 이 데이터는 양친 성 폴리머 외피는 물에 광 반응의 효율을 유지하는데 도움 결론을 지원한다.
nanoassembly DAE-UCNP의 수성 분산액을 980 nm의 빛으로 여기 될 때, 두 개의 밴드가 537 nm에서 650 nm의 중심은 에르븀 도핑 된 나노 입자에 대한 일반적인 형광으로 검출 할 수있다. 537 nm의 중심 밴드 (녹색 방출로 표시) [2 H 11/2, 4 S 3/2] 4 I 15/2 전환에 기인 할 수있는 밴드 centere 동안(적색 방출로 표시) 650 nm에서 D [4 F 9 장, 4 S 3/2] 4 I 15/2 전환 (도 6b)의 결과이다. 개환 이성질체 (DAE-1O과 2O-DAE)은 어떠한 가시 광선을 흡수하지 않고, 결과로서 샘플 DAE-UCNP의 형광 방출은 개환 이성질체 중 하나에 의해 급냉되지 않는다. 그러나, 365 nm의 빛으로 샘플의 조사는 폐환 대응 (DAE-1C 및 2C-DAE)과 양자가 강하게 가시광을 흡수하는 개환 이성질체 변환한다. UCNPs에서 방출 밴드 폐환 이성체의 흡수 대역과 중첩되므로, UCNPs 방출 소광 에너지 전달 과정 (도 6b)을 얻을 수있다. 이 과정은 모두 FRET 및 방사형 재 흡수 메커니즘의 조합이다. 26 원래 방출 될 수 regenerat링 폐쇄 이성질체 다시 해당 개환 이성질체로 변환되는 파장보다 큰 434 nm의 빛의 가시 광선 시료의 조사에 의해 에드. 앞서 논의 된 바와 같이, 녹색 및 적색 발광 대역을 선택적으로 인해 샘플의 선택적 광색 및 폐환 이성질체 의해 방출 밴드를 급냉 능력 켄칭 될 수있다. 시료 파장보다 650 nm의 가시광을 조사하면, 단지 폐환 체 DAE-2C는 개환 이성질체 DAE-2O로 복귀하고, 녹색 발광이 여전히로 급냉하면서 적색 발광이 재생성 어느 정도 (그림 6D).
upconvertin 모두 캡슐화 중합체를 함유 nanoassemblies 그림 1. 합성 (TPP-UCNP)G 나노 입자 및 테트라 페닐 포르피린.
물을 도시 2. 사진 부드럽게 클로로포름 상 중의 (a) TPP를 함유하는 클로로포름 (3)의 상부에 적층 된 그림, (b) 클로로포름 상 중의 UCNPs, (c) 수상에 nanoassemblies (TPP-UCNP). 그들은 격렬히 진탕 및 다른 액상 성분에 전혀 전달되지를 도시 한 후에 화상 (d), (e) 및 (f)는 동일한 바이알이다. 이미지 (b)에서 관찰 녹색과 황색 광, (c), (e) 및 (f)는 상향 변환 된 나노 입자의 위치를 표시하는 980 nm의 레이저로 조사에 기인한다.
그림 (왼쪽) 주변 광에 980 nm의 레이저 조사시 nanoassemblies (TPP-UCNP)의 수용액 (3) 사진 (오른쪽) 어둠 속에서.
고분자 캡슐 상향 변환 나노 입자와 두 개의 서로 다른 diarylethenes를 포함 그림 4. 혼합 nanoassembly (DAE-UCNP). diarylethenes의 광유 링 폐쇄 및 개환 반응은 오른쪽에 표시됩니다.
혼합 nanoassemblies (DAE-UCNP) diarylethenes를 포함하는 수용액의 그림 5. 사진 (A) IN 자신의 링 개방 상태 (DAE-1O 및 DAE-2O), (B)에서의 photostationary 상태와 DAE-2O에서 DAE-1O와 DAE-1C 및 DAE-2C, 및 (c)를 포함하는 자신의 photostationary 상태에서의 링 오픈 형태. photostationary 상태는 2 분 동안 365 nm의 빛 샘플의 조사에 의해 생성되었다. (c)의 혼합 상태를 선택적으로 490 나노 미터보다 큰 파장의 빛 DAE-2C 개환에 의해 발생되었다. 이들은 어둠 속 980 nm의 레이저로 조사 될 때 아래쪽 사진은 동일한 샘플을 나타낸다.
그림 6 (a)는 UV-VI를 물에 분산 된 나노 시스템의 흡수 스펙트럼 포함 DAE-UCNP diarylethenes 1O 2O 전에 (실선)과 365 nm의 광 조사 후 (점선). UCNPs의 배출 및 photostationary 상태에서 diarylethenes의 흡수 사이의 스펙트럼 중복을 보여주기 위해 980 nm의 빛으로 흥분 할 때 녹색과 빨간색 막대는 UCNPs의 발광 밴드를 나타냅니다. (B) (검은 선) 전 365 nm의 빛 (검정, 회색 음영 지역과 일치) 조사 후 동일한 샘플 (λ의 예 = 980 ㎚)의 형광 방출 스펙트럼. photostationary 상태에서> 490 nm의 빛 (검은 선) 조사 후 (C) photostationary 상태 (점선)에서 DAE-UCNP의 자외선 - 마주 흡수 스펙트럼, 및 photostationary 상태에서> 650 nm의 빛을 조사 (오렌지 라인 후 ). 샘플이 photostationary 상태 (회색 바)에있을 때 (D) DAE-UCNP의 상대 방출 PHOT에서> 650 nm의 광 조사 후, 측정ostationary 상태 (오렌지 바) 및 photostationary 상태 (흰색 막대)에서> 490 nm의 광 조사 후.
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Discussion
이 프로토콜에 따라 합성 된 나노 입자는 그들이 α-4 NaYF 호스트 격자 구조를 갖는 구형 입자로 분류 될 수 약 22.5 내지. (26, 27)를 중심으로 20 ~ 25 nm 내지 크기 분포를 갖는다. 이 프로토콜에서 두 가지 중요한 단계가 있습니다. UCNP 합성에서, 입자 크기의 분포가 좁은 보장하기 위해 가능한 한 정확한 가열 온도 및 시간을 유지하는 것이 중요하다. 잘 분산 된 크기와 양호한 형태의 나노 입자를 생성하지 않은 반응의 시작에서 란탄 족 이온의 첨가와 함께 수산화 나트륨과 NH 4 F의 동시 첨가. 수산화 나트륨 및 NH 4 F의 첨가 후, 온도를 완전히 300 °까지 승온 한 후, 고비 점 용매 혼합물로부터 메탄올을 모두 증류하고 시간이 충분히 긴 시간 동안 75 ℃로 유지되도록 가능한 한 빨리 증류 후 크기 O를 제어하는 CF 나노 입자. (24)
수분 산성 nanoassemblies을 할 때, 그것은 때때로 UCNPs (단계 2.2) 및 유기 분자 (단계 2.6)의 금액을 결정하기 어려울 수있다. 하나의 제안은 UCNPs (즉, 50 μL)의 작은 부피로 시작하여 임계치에 도달 할 때까지 서서히 양이 증가하는 것이다. 우리의 실험을 바탕으로, 입자의 10 mg을 2 × 10-7 몰, 유기 분자의 결합은이 유형의 캡슐화를위한 최적의 양이다. 그러나 성공적으로 수성 매질에 불용성의 유기 화합물과 나노 입자를 전송하고 근접한 두 개의 구성 요소를 함께 수납 할 수있는이 방법은,이 프로토콜은 여전히 한계를 가지고 있지만. 함께 nanoassembly 채 주요 상호 작용 hydropho이기 때문에이 밀봉 공정은 수용성 분자 또는 수성 환경 (예 : 금 나노 입자)에서 합성 한 나노 입자를 적용 할 수 없다BIC 효과. 수용성 분자 또는 나노 입자를 사용하는 경우, 그 가능성 중합체는 초기 미셀을 형성하는 경우에도, 소수성 폴리머 층의 용출 될 것이다.
결론적으로, "플러그 앤 플레이"프로토콜을 이용하여, 우리는 편리 감응성 수분 산성 유기 무기 하이브리드 nanoassemblies를 생성하는 양친 성 고분자 쉘 내에 소수성 유기 발색단 업 컨버팅 및 무기 나노 입자를 캡슐화하는 방법을 보여준다. 폴리머 쉘은 수성 환경에서 응용 프로그램에 대한 복잡한 광 감응성 시스템의 준비를위한이 '플러그 앤 플레이'프로토콜에 이상적이다 유기 광 반응에 대한 도움이됩니다 소수성 환경을 유지하는 데 도움이됩니다. 수분 산성 나노 시스템을 제조하기위한 기존의 방법은 종종 복잡한 화학적 변형을 필요로하지만,이 프로토콜은 FO없이 편리하게 물에 비 수용성 성분을 전달할 수있다이러한 구성 요소에 특정 수정을 r에. 업 컨버팅하는 나노 입자를 활성화하는 근적외선의 사용은 세포 및 생명체의 조직에 손상을 덜 유발 때문에 생물학적 응용을위한 바람직한 특징이다 저에너지 광의 광 반응에 대한 활성화 기회를 연다. 이 기법의 단점은 가능한 잠재적으로 세포 또는 살아있는 생물에 손상을 줄 수 상향 변환 된 UV의 나노 입자로부터 방출 된 빛, 및 (디아 릴에 텐 분자 즉 광 이성화) 고 에너지 광 반응을 트리거하는데 사용된다. 이 문제를 극복하기 위해, UV 보호 층으로부터 나오는 UV 광자 상향 변환을 방지하기 위해 나노 입자에 코팅 될 수있다. 우리는이 문서에서 설명 조정 형광과 나노 시스템은 초 고해상도 이미징을위한 새로운 bioimaging 시약으로 개발 될 가능성이있다. 우리는 수분 산성 nanoassemb 있도록이 "플러그 앤 플레이"를 사용하는 방법의 범위를 예상거짓말은 계속 확장 할 것입니다.
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Materials
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Yttrium acetate | Sigma | 326046 | Yttrium(III) acetate hydrate |
Ytterbium acetate | Sigma | 544973 | Ytterbium(III) acetate hydrate |
Erbium acetate | Sigma | 325570 | Erbium(III) acetate hydrate |
Oleic acid | Sigma | 75096 | analytical standard |
Octadecene | Sigma | O806 | Technical grade |
NaOH | Sigma | S5881 | reagent grade |
NH4F | Sigma | 216011 | ACS reagent |
Poly(styrene-co-maleic anhydride) | Sigma | 442399 | Average Mn = 1700 |
JeffAmine 2070 | Huntsman | M-2070 | |
Varian Carry 300 | Agilent | ||
JDSU NIR laser | JSDU | L4-9897510-100M | 980 nm diode laser |
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