Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Engineering

Uitgebreide analyse van de samenstelling van nanodeeltjes-polymeer Composites Met behulp van Direct Fluorescence Imaging

Published: July 19, 2016 doi: 10.3791/54178
* These authors contributed equally

Introduction

De toepassing van nanomaterialen is al lang gediend als een gebied van toenemende belangstelling voor nieuwe technologieën. 03/01 Dit heeft het toenemende gebruik van nanodeeltjes in alledaagse voorwerpen, waaronder cosmetica, kleding, verpakkingen en elektronica inbegrepen. 4-6 Een belangrijk station in de richting van het gebruik van nanodeeltjes in functionele materialen voort uit hun hogere reactiviteit ten opzichte van de materialen, naast de mogelijkheid om af te stemmen eigenschappen door het variëren van de deeltjesgrootte. 7 Een ander voordeel is de mogelijkheid om gemakkelijk vormen composietmaterialen introduceren cruciaal eigenschappen aan het hostmatrixmateriaal, zoals katalytische functionaliteit, materiaal en tuning van elektrische eigenschappen. 12/08

Nanodeeltjes polymeer composietmaterialen kunnen worden bereikt door verschillende technieken, de eenvoudigste waarvan directe integratie van de gewenste nanodeeltjes tijdens de vervaardiging van het hostmatrixmateriaal. 13,14 Deze resultaten in een homogeen materiaal met een gelijkmatige spreiding van nanodeeltjes materiaal overal. Veel toepassingen vereisen slechts het actieve materiaal aanwezig op de externe interfaces van de nanocomposieten zijn. Dientengevolge heeft rechtstreekse bijmenging niet tot efficiënt soms dure nanodeeltje materiaal er veel nanodeeltjes afval door de bulk van het materiaal. 15,16 Om directe opname te realiseren, de nanodeeltjes moeten ook compatibel met hostmatrixmateriaal formatie. Dit kan problematisch zijn, vooral bij syntheses die veelzijdige reacties zoals in het geval van thermohardende polymeren die gewoonlijk worden vergemakkelijkt door metaalcomplexkatalysators mechanismen die beïnvloed kunnen worden door zeer actieve nanodeeltjes nodig. 14

De aanzienlijke nadelen directe nanodeeltjes opname in de polymeersynthese, heeft geleid tot de ontwikkeling van technieken gericht nanodeeltjes incorporati beperkenop de oppervlaktelaag. 17-21 Swell inkapseling is een van de meest succesvolle strategieën beschreven in de literatuur, hoge oppervlaktetemperaturen nanodeeltje concentraties te bereiken, met weinig verspilling in de bulk polymeer. 17-19 De techniek maakt gebruik van het oplosmiddel aangedreven zwelling van polymeer matrices, waardoor voor de inval van de moleculaire soorten en nanodeeltjes. Na verwijdering van het oplosmiddel zwelling, de soorten van de matrix gefixeerd raken op zijn plaats met de hoogste concentratie van species gelokaliseerd op het oppervlak. Tot op heden zijn de meeste van de gemelde toepassingen deining inkapseling zijn gericht op de vervaardiging van antimicrobiële polymeren, waarbij het belangrijk dat de actieve middelen zijn op dit materiaaloppervlak. Hoewel veel van deze rapporten blijkt verhoogde antimicrobiële werking, is de precieze oppervlak nanodeeltje samenstelling zelden gesondeerd in detail. Crick et al. Recent een werkwijze voor de directe visualisatie van nanodeeltjes inval, verleend door cruciale insigevecht in de kinetiek en de oppervlakte nanodeeltje concentraties bereikt door deining inkapseling. 22

Dit werk beschrijft de synthese van cadmium selenide quantum dots (QD), hun deining inkapseling in polydimethylsiloxaan (PDMS) en de directe visualisatie van de integratie ervan met behulp van fluorescentie beeldvorming. Het effect van het variëren deining inkapseling tijd en nanodeeltjes concentratie in de zwellende oplossing onderzocht. De fluorescentie visualisatie techniek maakt de directe beeldvorming van nanodeeltjes inval in het PDMS en toont aan dat de hoogste concentratie van QD is het materiaaloppervlak.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Bereiding van CdSe / ZnS Core / Shell Quantum Dots

  1. Bereiding van de trioctylfosfine (TOP) -Se oplossing
    1. Bereid een 0,5 M oplossing van seleen in TOP door mengen van de geschikte hoeveelheid Se in TOP in een Schlenk kolf onder stikstof of in een glovebox (8 ml nodig per reactie, kenmerkend 0,4 g opgelost in 10 ml TOP).
    2. Roer het mengsel om de Se ontbinden gedurende 1 uur, wat resulteert in een grijze oplossing van het TOP-Se complex.
    3. Zorg ervoor dat de oplossing wordt dan vries-pomp-ontdooi 5 keer ontgast. De resulterende stock oplossing kan onder stikstof worden bewaard gedurende 3 maanden.
  2. Bereiding van CdSe Cores
    1. Weeg cadmiumoxide (51 mg, 0,4 mmol), TOP oxide (3,7 g, 9,6 mmol) hexadecylamine (1,93 g, 8 mmol) en 1-dodecylphosphonic zuur (0,22 g, 0,88 mmol) en te combineren in een driehals, 250 ml rondbodemkolf. Voeg een roerstaafje.
    2. Sluit twee halzen met septa en zorgende derde is om een ​​lange reflux condensor en een stikstof / vacuüm Schlenk lijn bevestigd. Plaats een verwarmingsmantel temperatuursensor via een septum direct in het mengsel. Pomp / vul de kolf met stikstof vijf keer.
    3. Verwarm de kolf tot 320 ° C en roer de smelt gedurende 1 uur onder een stikstofatmosfeer.
    4. Verlaag de temperatuur van de mantel tot 270 ° C en vervolgens met een grote spuit en wijde boring naald (20 ml, 3 mm boring) om te ontgassen met stikstof 5 keer.
    5. Neem 8 ml van de TOP-Se-oplossing (stap 1.1) en injecteer voorzichtig maar snel in de driehalskolf, door het septum.
    6. Roer de reactie bij 270 ° C gedurende tussen 30 seconden en 10 minuten om de grootte van deeltjes beheersen. Voor rode emissie (~ 600 nm), 7-9 min geschikt.
    7. Bereid een kom met kokend water (groot genoeg is om de helft van het reactievat onder water) en plaats naast het reactiemengsel. Nadat de reactie is verstreken, snel de reactie in de boili koelenng water met wervelende.
      LET OP: Het koelen kan de kolf te kraken. Wees extra voorzichtig en draag dikke ondoordringbare handschoenen.
    8. Eenmaal koele, injecteren 10 ml chloroform in de kolf om alle producten op te lossen en het mengsel tussen twee 50 ml centrifugebuisjes te verdelen.
    9. Vul elke buis tot 50 ml met EtOH en centrifugeer bij 3600 xg gedurende 10 min om de deeltjes te precipiteren. Verwijder het supernatant en opnieuw dispergeren de pellets in een totaal van 10 ml n-hexaan.
  3. ZnS Schillen van de CdSe Core:
    1. Voeg de kernen in hexaan tot een 100 ml rondbodemkolf die zink diethyldithiocarbamaat (0,5 g, 1,4 mmol), oleylamine (3 ml, 9,12 mmol), trioctylfosfine (3 ml, 6,73 mmol) en 1-octadeceen (10 ml). Voeg een roerstaafje. Ruil de reactie sfeer stikstof.
    2. Verwarm de reactie op een kookplaat-roerder bij 3,3 ° C / min onder gedeeltelijk vacuüm tot 70 ° C, en verwijder de hexaan met behulp van de Schlenk lijn. Schakelt de atmosfeer van stikstof en verwarm in dit tempo tot 120 ° C. Roer bij 120 ° C gedurende 2 uur.
    3. Laat de reactie afkoelen en het mengsel verdeeld tussen 2 x 50 ml centrifugebuizen. Zorgen de buizen gestijfd met 50 ml EtOH met de deeltjes neerslaan en centrifugeer bij 3600 xg gedurende 10 min.
    4. Verwijder het supernatant en opnieuw dispergeren de pellets in een totaal van 10 ml n-hexaan.
    5. Centrifugeer deze oplossing (3600 x g, 10 min) nogmaals om onoplosbare onzuiverheden te verwijderen, alvorens te worden gedecanteerd in een monsterbuisje en bewaar in de koelkast (4 ° C) onder een stikstofatmosfeer tot drie maanden.

2. zwelling inkapselen van nanodeeltjes in PDMS

  1. Zwelling Oplossing Voorbereiding:
    1. Bereid een voorraadoplossing van CdSe QDs door het mengen van 36 ml van n-hexaan met 4 ml QD CdSe dispersie (zoals gesynthetiseerd) en roer de oplossing magnetisch. </ Li>
    2. Zet opzij twee flacons met elk 9 ml van de oplossing zoals aangewezen zwelling oplossingen.
    3. Met de rest van de voorraadoplossing voor de bereiding van verdere zwelling oplossingen van variërende concentraties QD. Bereid drie oplossingen zwelling van afnemende QD concentratie door verdunning van de stockoplossing aan een 66% (v / v) oplossing, 50% oplossing en 33% oplossing.
      1. Bereid de 66% (v / v) oplossing door het mengen van 6 ml van de voorraadoplossing QD CdSe met 3 ml n-hexaan. Roer de oplossing magnetisch om een ​​volledige menging te garanderen.
      2. Bereid de 50% (v / v) oplossing door het mengen van 4,5 ml van de QD CdSe voorraadoplossing met 4,5 ml n-hexaan. Roer de oplossing magnetisch om een ​​volledige menging te garanderen.
      3. Bereid de 33% (v / v) oplossing door het mengen van 3 ml van de voorraadoplossing QD CdSe met 6 ml n-hexaan. Roer de oplossing magnetisch om een ​​volledige menging te garanderen.
    4. Bewaar alle van de QD oplossingen onder donkere omstandigheden, bij kamertemperatuur. </ Li>
  2. Polymer Voorbereiding en QD Incorporation - Het variëren van de QD concentratie in de zwelling Oplossing:
    1. Knip vier medische siliconen pleinen (11 mm x 11 mm) met behulp van een nieuw scalpel.
    2. Dompel een medische siliconen plein in elk van de vier zwelling oplossingen van variërende% QD concentratie: voorraadoplossing, 66% (v / v), 50% (v / v) en 33% (v / v). Laat de polymeermonsters zwellen gedurende 24 uur onder donkere omstandigheden en bij kamertemperatuur.
    3. Verwijder het gezwollen polymeer monsters van de respectievelijke oplossingen zwelling en drogen onder donkere omstandigheden gedurende 48 uur, gedurende welke tijd de achtergebleven oplosmiddel verdampt en de polymeren krimpen terug naar hun oorspronkelijke afmetingen.
    4. Was de-QD opgenomen samples grondig met gedemineraliseerd water op elk oppervlak gebonden materialen te verwijderen.
  3. Polymer Voorbereiding en QD Incorporation - Het variëren van de Polymer Blootstelling Tijd om de zwelling Oplossing:
  4. Bereid vier medische siliconen pleinen (11 mm x 11 mm), zoals in 2.2.1.
  5. Dompel de medische siliconen pleinen in de voorraad zwelling oplossing voor de verschillen in tijd: 1 uur, 3 uur, 6 uur en 24 uur.
  6. Na verwijdering van de zwellende oplossing lucht drogen gezwollen polymeer monsters onder donkere omstandigheden gedurende 48 uur, zodat het monster krimpt terug naar zijn vorige afmetingen.
  7. Was de-QD opgenomen samples grondig met gedemineraliseerd water op elk oppervlak gebonden materiaal of achtergebleven oplosmiddel te verwijderen.

3. Visualisatie van nanodeeltjes Swell Inkapseling in PDMS

  1. Silicone Monstervoorbereiding:
    1. Knip twee silicone pleinen met een frisse scalpel (5,5 mm x 11 mm). Zorg ervoor dat deze blootstelt het interne oppervlak van de silicone monsters.
  2. Fluorescentie Imaging:
    1. Plaats de siliconen monsters op een Micrpe glijbaan voor imaging, ervoor te zorgen dat de vers gesneden kant van het polymeer maakt volledig contact met het glaasje. Druk op de siliconen gedeelte zachtjes tot een glad contact met de microscoop glijbaan garanderen. Het monster op het podium van de microscoop.
    2. Volledige levensduur fluorescentiemetingen met een 488 nm spectraal gefilterde laserlijn omvattende van 5 psec pulsen met een snelheid van 20 MHz of dergelijke. 23 Met een akoestisch-optisch afstembaar filter systeem, rechtstreeks koppelen met de laseruitvoer, teneinde het 488 produceren nm laser lijn. De focus van de laserstraal met behulp van een op maat gemaakte laser-scanning-eenheid (zie aanvullende informatie), hetgeen tot uiting komt door een dichroïsche spiegel (488 nm) in de achterkant diafragma van een 10x objectief en vervolgens op het monster.
      1. Verzamel de fluorescentie-emissie met hetzelfde doel, dat dan door dezelfde dichroïsche spiegel. Richt dit licht in de richting van een lawine fotodiode, werkend in de single photon tellen mode. proces lifeti me metingen met behulp van een in de tijd gecorreleerd single photon tellen (TCSPC) board. 23
    3. Noteer het instrument responsiefunctie (IRF) aan het begin en einde van elke experimentele sessie. 23
      Opmerking: Het opgenomen signaal in de TCSPC experiment zou de tijdvertraging tussen de fotonen aankomst op de detector en de productie van de volgende laserpuls tonen. Deze tijdvertraging moet echter worden convolved met de IRF van de meetapparatuur. Derhalve wordt het IRF gemeten als de respons van het instrument op 100 nM Auramine O, dat een aanzienlijk kortere levensduur (~ 100 psec) vergeleken instrumentele respons heeft.
    4. Extraheer de levensduur van niet-lineaire montage van het exponentiële verval van de fluorescentie-intensiteit en deconvolute dit uit de IRF met een maximum likelihood schatter (MLE) algoritme 25-27. De MLE (γ j) wordt berekend als
      eq1.jpg "/>
      Waarbij n i het aantal fotontellingen in kanaal i, k het aantal kanalen (of bakken) per fluorescentievervaltijd, p i (j) de kans dat een groep van fotonen in kanaal vallen i als de deeltjes een leven j, en N het totaal aantal tellingen voor een bepaald verval.
    5. Neem elk monster fluorescentie-intensiteit en levensduur gegevens voor 5 minuten, waardoor een continu scannen bestaande uit 264 beelden met afmetingen 512 x 512 pixels. Combineer deze twee-dimensionale fluorescentie-intensiteit, de levensduur en de intensiteit gewogen levensduur kaarten te voorzien, met een berekende MLE met een limiet van 150 fotonen en verwerken deze met behulp van MATLAB.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

De kwantumdots vertoonde rode fluorescentie met een lambda max van ongeveer 600 nm. 22,28 De rode emissie veroorzaakt door de opsluiting van de exciton door het kwantum stang waarvan de afmetingen liggen binnen de volledige opsluiting regime. Li et al. Toonden aan dat quantum staven, de emissie verschuift naar lagere energie met een toename in zowel de breedte of lengte van de staaf. Zij toonden verder dat de emissie voornamelijk bepaald door de laterale begrenzing, die een belangrijke rol speelt zelfs als staven zijn erg lang, vooral wanneer de breedte minder is dan de straal Bohr van het betreffende materiaal als in de volledige opsluiting regime. 29 transmissie-elektronenmicroscoop (TEM) beeldvorming toont de langwerpige vorm van de QDs (beeldverhouding ~ 2,5). De gemiddelde lengte van de QDs werd aangetoond dat 12,6 nm ± 2,1 nm (n = 200) (figuur 1). De QD oplossingen waren stabiel in de koelkast voor maximaal 3 maanden. Lagere vergroting beelden van de QDs zijn voorzien in de aanvullende informatie (SI - 1).

Tijdens het inkapselingsproces, de siliconenmonsters visueel zwollen uitbreiden tot een maximale grootte van 15 mm x 15 mm x 2 mm na 1 uur in de zwelling (oorspronkelijke afmetingen 11 mm x 11 mm x 1 mm). De monsters gekrompen tot hun oorspronkelijke grootte na het achtergebleven oplosmiddel afgedampt (figuur 2). UV-Vis spectroscopie bleek dat nanodeeltjes inkapseling had geen invloed op kleuring polymeer, waarbij spectra onveranderd alle ingekapselde monsters bleef. Scanning elektronenmicroscoop (SEM) beeldvorming van de siliconen na inkapseling zwellen gebleken dat rimpels op het oppervlak, als gevolg van de deining-krimpen proces. Energiedispersieve röntgenspectroscopie (EDS) analyse bleek grotendeels de CdSe QDs, en gaf er een toename van de aanwezigheid van deze elementen (Cd / Se) met zwellingen tik mij. De grote detectie volume van de EDS-analyse niet mogelijk betrouwbare kwantitatieve analyse van het oppervlaktewater dekking. SEM-beeld en EDS worden geleverd in aanvullende informatie (SI - 2/3).

Het profiel van de nanodeeltjes penetratie door het polymeer werd aangetoond door middel dwarsdoorsnede snijden van de siliconenmonsters, in combinatie met laser excitatie (microscoop opstelling getoond in aanvullende informatie SI - 4). De fluorescerende QD nanodeeltjes reageerde op de 488 nm incident laser scanning, licht uitzenden in het rode gedeelte van het zichtbare spectrum. De sample gegevens blijkt dat CdSe QDs werden geconcentreerd op de buitenoppervlakken van de silicone, met een aanzienlijk verminderd signaal afkomstig van het midden van het monster. De inval van de QDs in de silicone polymeer werd afgebeeld met behulp van tweedimensionale intensiteit gewogen levensduur (τw) kaarten (foton telling × levensduur). De blootstelling van de cross-sectional profiel langs het midden van siliconenmonsters verzekerd dat de volledige omvang van nanodeeltjes beweging door het polymeer kan worden gevisualiseerd (figuur 3). Langere deining inkapseling tijden (48 uur) geleverde monsters met zowel het grootste oppervlak deeltjesconcentratie en grootste hoeveelheid deeltjes permeatie door het grootste deel van het polymeer, tot aan het monster centrum. Kortere tijden inkapseling (1, 4 en 24 uur) vertonen nog steeds een groter aantal deeltjes aan het oppervlak, maar het aantal deeltjes wordt verminderd (figuur 3). Seriële verdunningen van de voorraadoplossing (100%) werden gebruikt om de effecten van het variëren van de nanodeeltjes concentratie op de daaropvolgende opname van nanodeeltjes in het polymeer te onderzoeken. De voorraadoplossing werd verdund tot de volgende relatieve concentratie zwelling oplossingen tot 66%, 50% en 33% v bereiken: v. Geen waarneembare verschillen in fluorescentie beeldvorming werd waargenomen wanneer de concentratie werd gevarieerd, wanneer deining ingekapseld 48 uur, wat aangeeft dat de zwellende oplossing nanodeeltje concentratie geen invloed op de nanodeeltjes opname in het polymeer.

De hoogste nanodeeltjes oppervlakteconcentratie waargenomen voor monsters zwellen ingekapseld 48 uur. De fluorescentie-intensiteit van deze monsters is vergelijkbaar met die in de zwellende oplossing [~ 0,7 uM] (Aanvullende informatie - SI - 5). De maximale penetratie van deeltjes wordt aangetoond ~ 163 urn van de buitenrand zijn, waarbij de concentratie bereiken halve maximum na 100 urn. De snelheid van maximaal deeltjespenetratie blijkt te vertragen als inkapseling tijd verhoging, steeg van een gemiddelde penetratiegraad van 3,4 micrometer / uur gedurende 48 uur monsters, tot een snelheid van 28 micrometer / uur monsters zwellen ingekapseld gedurende 4 uur (Aanvullende informatie - SI - 5).

s / ftp_upload / 54178 / 54178fig1.jpg "/>
Figuur 1. Quantum Dot Images. CdSe / ZnS QD TEM beelden tonen staaf als nanodeeltjes. Schaal balk toont 10 nm. Contouren van individuele deeltjes worden bedekt. ​​Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 2
Figuur 2. Polymeer Zwelling. De foto toont de siliconenmonsters (a) vóór, (b) gedurende en (c) na de oplosmiddel zwellen. Het vergroot (van 11 mm tot 15 mm), omgekeerd bij volledige droging van de siliconen. Schaal balk toont 10 mm. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken. figuur 3
Figuur 3. Fluorescentie Lifetime Afbeeldingen. Afbeeldingen tonen 2D intensiteit gewogen levensduur kaarten (foton telling levensduur). De beelden tonen de dwarsdoorsnede profielen van het centrum van de polymeergedeelten na: (A) 0 uren, (B) 1 uur, (C) 4 uur, (D) 24 uur en (E) 48 uur deining-inkapseling . (F) Encapsulation vooruitgang blijkt uit een analyse van de genormaliseerde intensiteit gewogen levensduur van elk beeld. Schaal bars tonen 100 urn. Foutbalkjes tonen één standaarddeviatie van het verschil in de verkregen resultaten. Dit cijfer is gewijzigd ten opzichte van [22], gereproduceerd met toestemming van The Royal Society of Chemistry. Klik hier om view een grotere versie van deze figuur.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Polydimethylsiloxane sheets NuSil - Medical Grade
Oleylamine Sigma Aldrich O7805 Technical Grade
Trioctylphosphine Sigma Aldrich 117854 Technical Grade
Trioctylphosphine oxide Sigma Aldrich 346187 Technical Grade
1-Octadecene Sigma Aldrich O806 Technical Grade
Zinc diethyldithiocarbamate Sigma Aldrich 329703 -
Oleic acid Sigma Aldrich 364525 Technical Grade
Triethylamine Sigma Aldrich 471283 -
Cadmium oxide Alfa Aesar 33235 -
Hexadecylamine Alfa Aesar B22459 Technical Grade
1-Dodecylphosphonic acid Alfa Aesar H26259 -
Selenium powder Acros 19807 -
Chloroform Sigma Aldrich 366919 -
n-Hexane Sigma Aldrich 208752 -
Microscope slides VWR 631-0137 Thickness No. 1

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Pumera, M. Graphene-based nanomaterials and their electrochemistry. Chem. Soc. Rev. 39 (11), 4146-4157 (2010).
  2. Zhang, Q., Uchaker, E., Candelaria, S. L., Cao, G. Nanomaterials for energy conversion and storage. Chem. Soc. Rev. 42 (7), 3127-3171 (2013).
  3. Tong, H., Ouyang, S., Bi, Y., Umezawa, N., Oshikiri, M., Ye, J. Nano-photocatalytic Materials: Possibilities and Challenges. Adv. Mater. 24 (2), 229-251 (2012).
  4. Olson, M. S., Gurian, P. L. Risk assessment strategies as nanomaterials transition into commercial applications. J. Nanopart. Res. 14 (4), 1-7 (2012).
  5. Noimark, S., Dunnill, C. W., Parkin, I. P. Shining light on materials - A self-sterilising revolution. Adv. Drug Deliv. Rev. 65 (4), 570-580 (2013).
  6. Lavik, E., von Recum, H. The Role of Nanomaterials in Translational Medicine. ACS Nano. 5 (5), 3419-3424 (2011).
  7. Meier, J., Schiøtz, J., Liu, P., Nørskov, J. K., Stimming, U. Nano-scale effects in electrochemistry. Chem. Phys. Lett. 390 (4-6), 440-444 (2004).
  8. Booß-Bavnbek, B., Klösgen, B., Larsen, J., Pociot, F., Renström, E. BetaSys: Systems Biology of Regulated Exocytosis in Pancreatic ß-Cells. Springer Science & Business Media. , (2011).
  9. Xu, Z. P., Zeng, Q. H., Lu, G. Q., Yu, A. B. Inorganic nanoparticles as carriers for efficient cellular delivery. Chem. Eng. Sci. 61 (3), 1027-1040 (2006).
  10. Ito, A., Shinkai, M., Honda, H., Kobayashi, T. Medical application of functionalized magnetic nanoparticles. J. Biosci. Bioeng. 100 (1), 1-11 (2005).
  11. Xiu, F. -R., Zhang, F. -S. Size-controlled preparation of Cu2O nanoparticles from waste printed circuit boards by supercritical water combined with electrokinetic process. J Hazard. Mater. 233-234, 200-206 (2012).
  12. Ponja, S., et al. Aerosol assisted chemical vapour deposition of hydrophobic TiO2-SnO2 composite film with novel microstructure and enhanced photocatalytic activity. J. Mater. Chem., A. 1 (20), 6271-6278 (2013).
  13. Crick, C. R., Bear, J. C., Kafizas, A., Parkin, I. P. Superhydrophobic Photocatalytic Surfaces through Direct Incorporation of Titania Nanoparticles into a Polymer Matrix by Aerosol Assisted Chemical Vapor Deposition. Adv. Mater. 24 (26), 3505-3508 (2012).
  14. Crick, C. R., Bear, J. C., Southern, P., Parkin, I. P. A general method for the incorporation of nanoparticles into superhydrophobic films by aerosol assisted chemical vapour deposition. J. Mater. Chem., A. 1 (13), 4336-4344 (2013).
  15. Jensen, G. C., Krause, C. E., Sotzing, G. A., Rusling, J. F. Inkjet-printed gold nanoparticle electrochemical arrays on plastic. Application to immunodetection of a cancer biomarker protein. Phys. Chem. Chem. Phys. 13 (11), 4888-4894 (2011).
  16. Steigerwald, A., Mu, R. Potential of pulsed electron-beam deposition for nanomaterial fabrication: Spatial distribution of deposited materials. J. Vac. Sci. Technol., B. 26 (3), 1001-1005 (2008).
  17. Perni, S., et al. Antibacterial Activity of Light-Activated Silicone Containing Methylene Blue and Gold Nanoparticles of Different Sizes. J. Cluster Sci. 21 (3), 427-438 (2010).
  18. Perni, S., et al. The antimicrobial properties of light-activated polymers containing methylene blue and gold nanoparticles. Biomater. 30 (1), 89-93 (2009).
  19. Noimark, S., et al. Dual-Mechanism Antimicrobial Polymer-ZnO Nanoparticle and Crystal Violet-Encapsulated Silicone. Adv. Func. Mater. 25 (9), 1367-1373 (2015).
  20. Gingery, D., Bühlmann, P. Formation of gold nanoparticles on multiwalled carbon nanotubes by thermal evaporation. Carbon. 46 (14), 1966-1972 (2008).
  21. Abdelmoti, L. G., Zamborini, F. P. Potential-Controlled Electrochemical Seed-Mediated Growth of Gold Nanorods Directly on Electrode Surfaces. Langmuir. 26 (16), 13511-13521 (2010).
  22. Crick, C. R., et al. Advanced analysis of nanoparticle composites - a means toward increasing the efficiency of functional materials. RSC Adv. 5 (66), 53789-53795 (2015).
  23. Solvas, X. C., Turek, V., Prodromakis, T., Edel, J. B. Microfluidic evaporator for on-chip sample concentration. Lab Chip. 12 (20), 4049-4054 (2012).
  24. Solvas, X. C., et al. Fluorescence detection methods for microfluidic droplet platforms. J. Vis. Exp. (58), e3437 (2011).
  25. Köllner, M., et al. Fluorescence pattern recognition for ultrasensitive molecule identification: comparison of experimental data and theoretical approximations. Chem. Phys. Lett. 250 (3-4), 355-360 (1996).
  26. Köllner, M., Wolfrum, J. How many photons are necessary for fluorescence-lifetime measurements. Chem. Phys. Lett. 200 (1-2), 199-204 (1992).
  27. Edel, J. B., Eid, J. S., Meller, A. Accurate Single Molecule FRET Efficiency Determination for Surface Immobilized DNA Using Maximum Likelihood Calculated Lifetimes. J. Phys. Chem., B. 111 (11), 2986-2990 (2007).
  28. Bear, J. C., et al. Doping Group IIB Metal Ions into Quantum Dot Shells via the One-Pot Decomposition of Metal-Dithiocarbamates. Adv. Opt. Mater. 3 (5), 704-712 (2015).
  29. Li, L., Hu, J., Yang, W., Alivisatos, A. P. Band Gap Variation of Size- and Shape-Controlled Colloidal CdSe Quantum Rods. Nano Letters. 1 (7), 349-351 (2001).

Tags

Engineering nanodeeltjes Swell Encapsulation nanocomposiet Quantum dots Polydimethylsiloxane TL-licht fluorescentie beeldvorming functioneel materiaal Natuurkunde
Uitgebreide analyse van de samenstelling van nanodeeltjes-polymeer Composites Met behulp van Direct Fluorescence Imaging
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Crick, C. R., Noimark, S., Peveler,More

Crick, C. R., Noimark, S., Peveler, W. J., Bear, J. C., Ivanov, A. P., Edel, J. B., Parkin, I. P. Advanced Compositional Analysis of Nanoparticle-polymer Composites Using Direct Fluorescence Imaging. J. Vis. Exp. (113), e54178, doi:10.3791/54178 (2016).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter