Introduction
وقد جرت العادة على إنجاز تركيب nonspherical (وغيرها) الأشكال التضاريسية جسيمات متناهية الصغر باستخدام إجراء التجميع الذاتي متعددة الخطوات بدءا من التوليف وتنقية diblock محددة جيدا محبة للجهتين (أو multiblock) بوليمرات. كانت شعبية واحدة من تقنيات التجميع الذاتي الأكثر شيوعا التي كتبها أيزنبرغ في 1990s، وينطوي على حل كتلة كوبوليمر محبة للجهتين في مذيب المشترك لكلا كتل البوليمر تليها إضافة بطء وانتقائية مذيب للواحدة من الكتل 1-3 . كما يتم إضافة مذيب انتقائي (عادة المياه)، والبوليمرات كتلة يخضع التجميع الذاتي لتشكيل النانوية البوليمرية. يتم تحديد التشكل النهائي (أو خليط من الأشكال التضاريسية) من الجسيمات النانوية من قبل عدد كبير من العوامل مثل أطوال النسبية لكل كتلة البوليمر، ومعدل إضافة الماء وطبيعة المذيب المشترك. ومع ذلك، فإن هذا النهج عموما يسمح فقط لإنتاج nanoparجسيمات في منخفض نسبيا محتوى المواد الصلبة (أقل من 1٪ بالوزن) وذلك يحد من قابلية العملية (4). وبالإضافة إلى ذلك، وتشكيل استنساخه من مراحل "وسيطة" مثل المذيلات تشبه دودة يمكن أن يكون صعبا نظرا لنطاق ضيق من المعلمات المطلوبة لتحقيق الاستقرار في هذا التشكل nonspherical 5.
النهج التي يسببها البلمرة التجميع الذاتي (PISA) يعالج جزئيا عيوب النهج أيزنبرغ من خلال الاستفادة من عملية البلمرة نفسها لدفع التجميع الذاتي في الموقع والسماح لتخليق جسيمات متناهية الصغر محتوى المواد الصلبة أعلى من ذلك بكثير (عادة 10-30٪ بالوزن) 6 -8. في نهج PISA نموذجي، يتم استخدام عملية البلمرة الذين يعيشون في سلسلة تمديد macroinitiator المذيبات القابلة للذوبان (أو الكلي CTA) مع مونومر الذي هو قابل للذوبان في البداية في وسط التفاعل ولكن يشكل البوليمر غير قابلة للذوبان. وقد استخدم النهج PISA لتجميع المذيلات تشبه دودة من خلال اختبار منهجي عدد من السابق المعلمات perimental واستخدام مخططات المرحلة مفصلة بمثابة "خارطة الطريق" الاصطناعية 5،9.
وعلى الرغم من تأليفهم صعبة، وهناك اهتمام كبير في النانوية مثل دودة نظرا لخصائص مثيرة للاهتمام النسبية لنظرائهم كروية. على سبيل المثال، لقد أثبتنا أن المخدرات تحميل المذيلات قصيرة وطويلة تشبه دودة تصنيعه باستخدام نهج PISA لها أعلى بكثير في السمية الخلوية المختبر مقارنة المذيلات كروية أو حويصلات 10. وأظهرت دراسات أخرى وجود علاقة بين نسبة جسيمات متناهية الصغر جانبا والدم وقت الدورة الدموية في الجسم الحي في نماذج 11. وأظهرت دراسات أخرى أن تركيب الجسيمات النانوية مثل دودة باستخدام منهجية PISA المناسبة ينتج مادة هلامية العيانية نظرا لتشابك النانو من خيوط جسيمات متناهية الصغر. وقد أثبتت هذه المواد الهلامية المحتملين المواد الهلامية تعقيمها بسبب thermoreversible السلوك سول الجل 12.
ontent "> ويصف هذا البروتوكول وسيلة تسمح للفي الموقع رصد تشكيل المذيلات تشبه دودة ببساطة عن طريق مراقبة اللزوجة حل خلال البلمرة. وقد أظهرت دراسات سابقة من المواد الهلامية micellar مماثلة مثل الدودة التي فوق درجة الحرارة الحرجة، هذه النانوية الخضوع لعكسها انتقال دودة المجال وذلك تشكل التفرق التدفق الحر في درجات حرارة مرتفعة. وحتى الآن، هذه النظم تستخدم مركب آزو حساسة حراريا لبدء البلمرة تسيطر 13،14 وحتى دبق قد لا يمكن ملاحظتها بسهولة في هذه الأنظمة خلال البلمرة الحرارية. ومن هذه الدراسات، كان الافتراض بأن تجميع الجسيمات النانوية PISA المستمدة في درجات الحرارة المنخفضة قد تسمح لرصد هذا السلوك دبق في الموقع.ابلغنا مؤخرا استخدام تقنية درجة حرارة الغرفة بلمرة ضوئية المنشأ السطحية للتوسط في عملية PISA لانتاج جسيمات نانوية منالأشكال التضاريسية مختلفة 15. هنا، يتم تقديم بروتوكول تصور لتركيب استنساخه من المذيلات تشبه دودة من خلال مراقبة سلوك اللزوجة حل خلال البلمرة. عائدات تشتت البلمرة بسهولة باستخدام الثنائيات الباعثة للضوء المتاحة تجاريا (المصابيح) (λ = 460 نانومتر، 0.7 ميغاواط / سم 2).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. تحضير وتوصيف POEGMA الماكرو-CTA
- إضافة جزئية (جلايكول الإثيلين) الأثير مادة ميثيل ميثا (OEGMA) (12 غرام، 4 × 10 -2 مول)، 4-cyano-4- (phenylcarbonothioylthio) حمض pentanoic (CPADB) (0.224 غرام، 8 × 10 -4 مول)، 2،2'-azobis (2-methylpropionitrile) (AIBN) (16.4 ملغ، 0.1 ملمول) و 50 مل الأسيتونتريل (MeCN) إلى 100 مل قارورة أسفل جولة.
- ختم قارورة مع الحاجز المطاطي وأسلاك الفولاذ بحجم مناسب وتبريد قارورة من درجة حرارة الغرفة إلى <4 درجات مئوية في حمام الماء المثلج.
- ينزع الأكسجين القارورة لمدة 30 دقيقة قبل فقاعات النيتروجين مباشرة إلى خليط التفاعل خلال 21 إبرة G (0.8 مم × 120 مم) مع الثانية 21 إبرة G (0.8 ملم × 38 ملم) بصفتها تنفيس.
- ضع الدورق في حمام الزيت عند 70 درجة مئوية لمدة 5.5 ساعة قبل التبريد البلمرة عن طريق الغمر في حمام الماء المثلج وفضح المحتويات إلى الهواء.
- إزالة MeCN من الإثارة تحت ميلانتيار ontinuous الهواء المضغوط وإعادة إذابة الخليط الخام في ~ 40 مل رباعي هيدرو الفوران (THF).
- إضافة محتويات قطرة قطرة قارورة 400 مل من خليط أثار بسرعة من أرواح النفط (بي بي 40-60 درجة مئوية) وايثر (70:30، ت / ت) ومواصلة يقلب حتى طاف لم يعد غائم.
ملاحظة: التبريد في الجليد حمام يمكن استخدامها لتسريع عملية هطول الأمطار. - صب طاف وإعادة بحل بقايا البوليمر في ~ 40 مل THF.
- تكرار عملية هطول الأمطار (الخطوات 1،5-1،7) لا يقل عن اثنين مرات أكثر لضمان إزالة كاملة من مونومر OEGMA المتبقية. إزالة المذيب الزائدة من POEGMA تنقيته الكلي CTA أولا عن طريق التحريض تحت تيار مستمر من الهواء المضغوط والتجفيف في فرن فراغ (20 درجة مئوية، و 10 مللي بار) لمدة 4 ساعة.
- تحديد عدد متوسط الوزن الجزيئي للPOEGMA الكلي CTA بواسطة الرنين المغناطيسي النووي (NMR) (M ن، NMR) باستخدام طريقة ذكرت سابقا
ملاحظة: استخدام التوليف أعلاه (الخطوات 1،1-1،8) يجب أن تسفر عن POEGMA الكلي CTA مع M ن، NMR = 9000، وD <1.15. إذا كان الوزن الجزيئي (والتبعثر) من توليفها POEGMA الكلي CTA يختلف عن تركيب المقدمة هنا (بين 7000 - 1000 جم / مول)، وتشكيل المذيلات مثل دودة (كما هو مبين من قبل في دبق الموقع) لا تزال تحدث باستخدام منهجية PISA اللاحقة الواردة في (القسم 2) وإن كان في وقت رد الفعل تغير قليلا.
2. إعداد POEGMA- ب -PBzMA النانوية باستخدام PISA
- إعداد 1 ملغ / مل حل الأسهم رو (BPY) 3 الكلورين 2. 6H 2 O في الإيثانول (ETOH). تخزين حل الأسهم في الثلاجة لتقليل تبخر المذيبات.
- توصيل ماصة باستور مع واد صغير من القطن والصوف باستخدام ماصة الثانية للمساعدة في حزمة بإحكام. صب أكسيد الألومنيوم الأساسية في ماصة مع المكونات القطن والصوف لإعطاء العمود حوالي 5 سم. إزالة الهيدروكينون المانع monomethyl الأثير في BzMA التجارية عن طريق تمرير ~ 3 مل من BzMA من خلال العمود وجمع BzMA شاطف deinhibited.
- إضافة POEGMA macroCTA (~ 9000 غ / مول، 76.9 ملغ، 8.5 × 10 -6 مول)، deinhibited BzMA (0.301 غرام، 1.71 × 10 -3 مول)، رو (BPY) 3 الكلورين 2 6H 2 O (128 ميكروغرام، 1.71 × 10 -7 مول، 128 ميكرولتر من 1 ملغ / مل حل الأسهم الكحولي)، 0.383 مل MeCN و1.402 مل ETOH (1.913 مل المذيب الكلي، 80٪ بالوزن، 20 ت / ت٪ MeCN) إلى قارورة زجاجية 4 مل .
- تنفيذ الإجراء نقص الأكسجين كما هو موضح في الخطوات 1،2-1،3.
- ضع قارورة في كوب زجاجي 2000 مل (الشكل 2) اصطف مع شرائح LED الزرقاء (λ الحد الأقصى = 460نانومتر، 0.7 ميغاواط / سم 2) وأشرق في درجة حرارة الغرفة مع التحريك المغناطيسي. مراقبة قارورة رد فعل روتيني بعد 20 ساعة وإزالته من المفاعل عندما يشكل الحل اللزوجة العالية هلام قائمة بذاتها عند مقلوب القارورة (الشكل 3).
ملاحظة: الوقت الإجمالي لانتاج مادة هلامية قائم بذاته يجب أن يكون حوالي 24 ساعة من أشعة الضوء الأزرق باستخدام الشروط المعروضة هنا. قد تتطلب الفروق الصغيرة في المفاعلات أشعة الضوء (الأبعاد المادية، وكثافة، الخ) شروط تغير قليلا (على وجه التحديد وقت رد الفعل) لتحقيق في الموقع تشكيل المذيلات تشبه دودة. - بعد إزالة من المفاعل، إخماد البلمرة من خلال تعريض هلام جسيمات متناهية الصغر في الهواء لبضع دقائق وتخزين قارورة مغلقة تستقيم في الظلام.
3. نقل المجهر الإلكتروني (تيم) التصوير من الجسيمات النانوية الصرف
- وضع حوالي 40 ملغ من nanopa الخامهلام rticle (من القسم 2) في قارورة زجاجية 4 مل.
- باستمرار تحريض على هلام جسيمات متناهية الصغر باستخدام خلاط دوامة وإضافة 4 مل من ETOH قطرة قطرة على مدى فترة لا تقل عن 5 دقائق. ينبغي أن يصبح جل حل التدفق الحر خلال إضافة المذيبات.
ملاحظة: إذا تم تخفيفه الجل مع ETOH بسرعة جدا أو لا تحريكها على نحو كاف، قد تحدث بعض ترسب الجسيمات النانوية. راجع الخطوة 3.3. - إزالة أي مجاميع العيانية من الجسيمات النانوية المخفف من خلال تصفية من خلال الصوف الزجاجي.
- أداء تيم التصوير (مع تلطيخ اليورانيل خلات) من العينة المخففة وفقا لإجراءات ذكرت سابقا. 15
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
في هذه الدراسة، يتم استخدام بروتوكول البلمرة من خطوتين لتركيب المذيلات تشبه دودة باستخدام نهج PISA (الشكل 1). في الخطوة الأولى، يتم تنفيذ البلمرة من OEGMA مما أسفر عن POEGMA الكلي CTA والتي يمكن استخدامها باعتبارها عامل استقرار في خطوة البلمرة لاحقة. عائدات البلمرة PET-الطوافة في ظل ظروف التشتت بسبب الذوبان من PBzMA في الإيثانول الذي يؤدي في النهاية إلى تشكيل جسيمات متناهية الصغر. خلال البلمرة، خليط التفاعل شفافة في البداية يمكن ملاحظة أن يصبح غائما وفقا لبلمرة التشتت وفي نهاية المطاف التحولات إلى حالة هلامية لزجة جدا مما يدل على تشكيل المذيلات مثل دودة (الشكل 3). مؤشرات على وجود البلمرة "الحياة" واضحة (الشكل 1A) مع dispersities منخفضة البوليمر (د <1.3) وجود علاقة جيدة بين ث الجزيئيةثمانية وتحويل مونومر. وبالإضافة إلى ذلك، آثار المؤتمر الشعبي العام (الشكل 1B) تشير إلى وجود توزيع الغالب أحادي الواسطة مع اختلاف تحويل على الرغم من أنه لاحظ بعض إنهاء الجزيئية العالية والمنخفضة الوزن الجزيئي المخلفات في هذا النظام. الأهم من ذلك، هذه "ميتة" سلاسل البوليمر ليست في كمية كافية لتحول دون تشكيل المذيلات تشبه دودة نقية. التحول من توزيع الوزن الجزيئي مع زيادة تحويل يقترح تشكيل السائد من POEGMA- ب بوليمرات diblock -PBzMA مع توزيع ضيق من أطوال السلسلة.
ويوضح الشكل 2A الإعداد مفاعل ضوء المستخدمة في هذه التجربة فيه 1 متر تجاري أدى الشريط هو الجرح (λ = 460 نانومتر، 4.8 واط / م) داخل 2 L الكأس. في تجاربنا، تقرر أيضا أن مصباح المنزلية مع مماثلة كثافة الضوء الأزرق (الشكل 1B) يمكن أن تستخدم أيضا في PET-الطوافة Pعملية ISA.
يوضح الشكل (4) أن تشكيل مذيلة التشكل مثل الدودة هو أيضا للتحقيق في ظروف رد فعل مختلفة مثل أنواع قارورة متغير والتراكيب كاشف ولكن أيضا إذا تم تطبيق مصدر الضوء بطريقة متقطعة. وهذا يعني أنه على الرغم من تأثير قوي من اختراق الضوء على معدلات البلمرة في معظم أنظمة بلمرة ضوئية المنشأ، والسلوك دبق في بروتوكول PET-الطوافة PISA لا يزال من الممكن استخدامها كمؤشر موثوق بها لتشكيل مذيلة تشبه دودة. هذا هو نتيجة هامة منذ مطلوب عادة السابقين التصوير الموقع تيم لتقديم أدلة على تشكيل مذيلة تشبه دودة. وبصرف النظر عن السلوك دبق لاحظ، ينبغي تأكيد تشكيل المذيلات بحتة تشبه دودة من خلال مراقبة التشكل من كمية كبيرة من الجسيمات النانوية (> 100) من تيم (مع اليورانيل خلات تلطيخ). إذا لوحظ الأشكال التضاريسية حويصلة جزئية، ينبغي انخفض الوقت التشعيع. على العكس إذا لوحظ المذيلات كروية ثم ينبغي زيادة الوقت تشعيع قليلا.
الشكل مخطط 1. رد فعل لتوليف المذيلات تشبه دودة باستخدام PET-الطوافة، وهي تقنية بلمرة ضوئية المنشأ المعيشة. (فوق) نهج خطوتين لتركيب المذيلات تشبه دودة باستخدام نهج PISA. (أدناه) التظاهر الحركية الدراسة (A) تطور الوزن الجزيئي والتبعثر البوليمر خلال البلمرة PISA و (ب) تطور توزيع الوزن الجزيئي من الههلامي (GPC) مع التحويل. مقتبس بإذن من المرجع 15. حقوق التأليف والنشر (2015) جمعية الكيميائية الأميركية. الرجاء انقر هنا لعرض أكبر أصداراتن من هذا الرقم.
الشكل 2. الصور الرقمية من مختلف المفاعلات الضوء المرئي. (A) ومفاعل دائري المستخدمة في هذه الدراسة واصطف مع الأزرق شرائط LED (λ الحد الأقصى = 460 نانومتر، 0.7 ميغاواط / سم 2). (ب) والمصابيح المنزلية مزودة مصباح 5 واط التي يمكن أن تستخدم أيضا في هذا البروتوكول. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 3. الصور الرقمية التمثيلية من PET-الطوافة بوساطة PISA البلمرة. وقد أخذت صور (A) قبل البلمرة، (ب) بعد 15 ساعةالصورة و (C) بعد 24 ساعة من أشعة الضوء المرئي. خلال البلمرة، خليط التفاعل شفافة في البداية يصبح غائما وفي نهاية المطاف التحولات إلى حالة هلام قائمة بذاتها تدل على في تشكيل الموقعي من المذيلات تشبه دودة. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 4. توصيف وتيم صور POEGMA- ب -PBzMA بوليمرات diblock شكلت باستخدام نهج PET-الطوافة PISA العائد المذيلات تشبه دودة. صور تيم (وإدراج صورة رقمية) من المذيلات تشبه دودة شكلت باستخدام الظروف البلمرة مختلفة. (A) و (C) أضيئت لمدة 24 ساعة في حين أن (B) المطلوبة مجموع ON / OFF الوقت تشعيع 39 ساعة قبل دبق (عند استخدام 10000 جم / مول POEGMA الكلي CTA). في كل حالة، يتم تشكيل هلام اللزوجة العالية التي هي من سمات تشكيل المذيلات تشبه دودة. مقتبس بإذن من المرجع 15. حقوق التأليف والنشر (2015) جمعية الكيميائية الأميركية. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
يوضح هذا البروتوكول تصور القدرة على رصد تشكيل المذيلات تشبه دودة ببساطة من خلال مراقبة ظهور سلوك مثل هلام. فائدة هذا النهج تكمن في القدرة على رصد تشكيل دودة خلال البلمرة بالمقارنة مع الطرق الأخرى. ويمكن تنفيذ هذا الإجراء باستخدام البلمرة من خطوتين اثنين من أحادية المتاحة تجاريا (OEGMA وBzMA) لانتاج POEGMA- ب -PBzMA بوليمرات diblock محبة للجهتين الذاتي تجميعها.
وتجدر الإشارة هنا إلى أن المفاعلات مع هندستها مختلفة المفاعل، شدة الضوء، وما إلى ذلك، بالمقارنة مع تلك الموجودة في الشكل 2 قد يتطلب تغيير طفيف الظروف لانتاج المواد الهلامية مذيلة تشبه دودة. نظرا لخصائص امتصاص محفز الروثينيوم، يمكن البلمرة تحدث فقط بسعر معقول تحت الضوء المرئي الأزرق. من حيث المبدأ، ومحفزات أخرى مع مختلف خصائص امتصاص الضوء ويمكن أيضا أن تستخدم. يجب الحرص على عدم ترك المواد الهلامية دودة في مفاعل فترة طويلة جدا وإلا قد تبدأ رواسب العيانية لتشكيل. يحدث هذا بينما تحاول النانوية لإعادة تنظيم في الهياكل حويصلي ولكن منعت من قبل متوسطة عالية اللزوجة. في بعض الحالات، لاحظنا تشكيل الحويصلات جزئية (قنديل البحر أو الأخطبوط الهياكل) عن طريق التصوير تيم عندما كان يحتفظ البلمرة في المفاعل وراء الملاحظة الأولى من قائمة بذاتها حالة تشبه الهلام.
لزيادة إمكانية الحصول على هذه التكنولوجيا، وأجريت على polymerizations PET-الطوافة PISA ذكرت في هذا البروتوكول في درجة حرارة الغرفة دون تنظيم خارجي درجة الحرارة (التبريد مروحة، حمام الماء وما إلى ذلك). شرائط بالإضافة إلى ذلك، قاد القوة الكهربائية المنخفضة لا تولد الزيادات الملحوظة في درجات الحرارة قنينة خلال البلمرة (أقل من 5 درجات مئوية). في حين أنه من المعروف أن معدل البلمرة لديه الاعتماد القوي على درجات الحرارة، ويلعنهلم يحترم ibition من قدرة المذيلات تشبه دودة للحث على هلامية السلوك العيانية حتى عندما البلمرة عند 50 درجة مئوية.
الحصول على المذيلات أقصر مثل دودة (في المتوسط) من الممكن أيضا عن طريق إزالة مصدر الضوء قبل المتوسطة رد فعل قد وصلت إلى دولة قائمة بذاتها ولكن لديه زيادة ملحوظة في اللزوجة. وهذا النهج قد تكون مواتية منذ تخفيف من هذه المواد الهلامية "ليونة" (دون هطول) للتحليل هو أسهل بكثير بالمقارنة مع المواد الهلامية قائمة بذاتها. بطريقة مماثلة، ويمكن الحصول على المذيلات كروية من خلال تقليل الوقت تشعيع إلى أبعد من ذلك. عادة بعد ظهور أول الغيوم خلال البلمرة.
من حيث المبدأ، مجموعة من أحادية solvophillic مختلفة يمكن أن تستخدم بدلا من OEGMA (على سبيل المثال، بولي (2-هيدروكسي إيثيل ميتاكريليت)، وبولي (حمض ميثاكريليك) ولكن بعض التحسين من حركية البلمرة والمعلمات التجميع الذاتيستكون هناك حاجة. يجب أن يظهر livingness عالية من homopolymerization من الماكرو-CTA من أجل زيادة كفاءة البلمرة PISA اللاحقة. ومع ذلك، ما دامت مرحلة مذيلة تشبه دودة نقية بما فيه الكفاية خلال البلمرة، دبق لا يزال يحدث. فائدة النهج قدمت تكمن في حقيقة أن مختلف مثبتات طول الكلي CTA يمكن استخدامها دون الحاجة إلى reoptimize كبير في إجراءات تشكيل المذيلات تشبه دودة. في هذا البروتوكول، وكان POEGMA الكلي CTA تصنيعه باستخدام بروتوكول الطوافة بدأت حراريا ومع ذلك، لقد أثبتنا أيضا القدرة على توليد POEGMA مع الدقة العالية في نهاية سلسلة باستخدام متجانسة بروتوكول PET-الطوافة 16. على الرغم من أن تم الإبلاغ عن أحادية مشابهة بنيويا BzMA أيضا لتشكيل مثل دودة المواد الهلامية مذيلة 17، فمن المرجح أنه ليس هناك سوى عدد محدود من أحادية قادرون على الخضوع لسيطرة الراديكالية البلمرة التشتت إلى yieالمذيلات تشبه دودة دينار مع خصائص دبق كبيرة.
على الرغم من الاجهزة مفاعل مختلفة (بما في ذلك رد فعل قارورة الهندسة) يمكن أن يؤدي إلى تفاوت معدلات البلمرة في معظم أنظمة بلمرة ضوئية المنشأ، والقدرة على بصريا ترصد في تشكيل الموقعي من المذيلات تشبه دودة يساعد على التغلب على هذا القيد عند استخدام نهج PET-الطوافة PISA. ونتيجة لذلك، فإن الوقت البلمرة يمكن تغييرها حسب الإعداد مفاعل دقة تنفيذها. ومن المعروف أن المرحلة مذيلة تشبه دودة يمكن أن يكون من الصعب أن تنتج في نقاء عالية والعائد، ولكن في النهج قدمت ونحن قادرون على إنتاج جزيئات شبيهة الدودة في محتوى المواد الصلبة> 10٪ بالوزن. الأهم من ذلك، يمكن رصد تشكيل هذه الجسيمات خلال البلمرة بدلا من تقارير سابقة حيث يمكن التأكد تشبه دودة التوليف مذيلة فقط بعد التبريد البلمرة وأداء السابقين التصوير تيم الموقع.
Importantly، والقدرة على توليد بتكاثر هذه الجسيمات النانوية ارتفاع نسبة الارتفاع في محتوى المواد الصلبة عالية آثار هامة لعدد من التطبيقات بشكل خاص في الساحة البيولوجية وناقلات تسليم المخدرات. وقد أظهر عدد من الدراسات سلوك مثير للاهتمام من الأشكال التضاريسية غير كروية في بيئات البيولوجية مثل زيادة وقت الدورة الدموية مقارنة مع نظرائهم كروية على 11 أو متفاوتة خلايا امتصاص السلوك 10. في حين يتم تجميع هذه الجزيئات في حل الكحولي، لقد أثبتنا سابقا أنه في ظل ظروف غسيل الكلى المناسبة التشكل من هذه الجسيمات النانوية PISA يمكن الاحتفاظ بها في محلول مائي 10. وميزة هذا النهج تكمن في القدرة على تغليف أولا العلاجات للذوبان في الماء سيئة في ظل ظروف التشتت الايثانول قبل غسيل الكلى في الماء لدراسة البيولوجية. وبالإضافة إلى ذلك، فمن المرجح أن هذه الجزيئات ممدود المعرض متنوع بيه امتصاص الخليةأفيور بالنسبة للهياكل كروية بسبب الأشكال التضاريسية مثل الفيروسات الخاصة بهم.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 4-Cyano-4- (phenylcarbonothioylthio)pentanoic acid (CPADB) |
Sigma-Aldrich | 722995-5G | |
| Oligo(ethylene glycol) methyl ether methacrylate (OEGMA) | Sigma-Aldrich | 447935-500ML | Average Mn 300, contains 100 ppm MEHQ as inhibitor, 300 ppm BHT as inhibitor |
| 2,2′-Azobis(2-methylpropionitrile) (AIBN) | Sigma-Aldrich | ||
| Ru(bpy)3Cl2.6H2O | Sigma-Aldrich | 544981-1G | |
| Benzyl methacrylate (BzMA) | Sigma-Aldrich | 409448-1L | Contains monomethyl ether hydroquinone as inhibitor |
| Aluminium oxide (basic) | Chem-Supply Pty Ltd Australia | AL08371000 | |
| 95% Ethanol (EtOH) | Sucrogen Bio Ethanol | 80889 | |
| Acetonitrile (MeCN) | Chem-Supply Pty Ltd Australia | RP1005-G2.5L | |
| Tetrahydrofuran (THF) | Chem-Supply Pty Ltd Australia | TA011-2.5L | |
| Petroleum Spirits (40-60 °C) | Chem-Supply Pty Ltd Australia | PA044-2.5L | |
| Diethyl Ether | Chem-Supply Pty Ltd Australia | EA0362.5L | |
| Dimethylacetamide (DMAc) | VWR International Australia | ALFA22916.M1 | For GPC analysis |
| Pasteur pipettes (230 mm) | Labtek | 355.050.503 | |
| Glass beakers | Labtek | 025.01.902 (2L)/ 2110654 (1L) | 2 L beaker is for attaching LED strips to form the circular reactor |
| Commercial LED strip | EcoLab | n/a | λ = 460 nm, 4.8 W/m |
| 4 ml Glass Vials | Labtek | APC502214B | |
| 0.9 ml Quartz Cuvette | Starna Scientific Ltd | 21/Q/2 | |
| Needle (0.8 mm x 38 mm) | Beckton Dickson | 302017 | For deoxygenating reactions |
| Needle (0.8 mm x 120 mm) | B Braun Australia | 4665643 | For deoxygenating reactions |
| Sleeve stopper septa (rubber septum) | Sigma-Aldrich | z564680/z564702 | |
| Stirring hotplates | VWR International Australia/In Vitro Technologies | 97018-488/RADRR91200 | |
| Vortex mixer | VWR International Australia | 412-0098 | |
| Vacuum oven | In Vitro Technologies | MEMVO200 |
References
- Yu, Y., Eisenberg, A. Control of Morphology through Polymer−Solvent Interactions in Crew-Cut Aggregates of Amphiphilic Block Copolymers. J. Am. Chem. Soc. 119 (35), 8383-8384 (1997).
- Zhang, L., Eisenberg, A. Thermodynamic vs Kinetic Aspects in the Formation and Morphological Transitions of Crew-Cut Aggregates Produced by Self-Assembly of Polystyrene-b-poly(acrylic acid) Block Copolymers in Dilute Solution. Macromolecules. 32 (7), 2239-2249 (1999).
- Zhang, L., Eisenberg, A. Multiple Morphologies of 'Crew-Cut' Aggregates of Polystyrene-b-poly(acrylic acid) Block Copolymers. Science. 268 (5218), 1728-1731 (1995).
- Yu, K., Zhang, L., Eisenberg, A. Novel Morphologies of "Crew-Cut" Aggregates of Amphiphilic Diblock Copolymers in Dilute Solution. Langmuir. 12 (25), 5980-5984 (1996).
- Blanazs, A., Ryan, A. J., Armes, S. P. Predictive Phase Diagrams for RAFT Aqueous Dispersion Polymerization: Effect of Block Copolymer Composition, Molecular Weight, and Copolymer Concentration. Macromolecules. 45 (12), 5099-5107 (2012).
- Ladmiral, V., Semsarilar, M., Canton, I., Armes, S. P. Polymerization-induced self-assembly of galactose-functionalized biocompatible diblock copolymers for intracellular delivery. J. Am. Chem. Soc. 135 (36), 13574-13581 (2013).
- Sugihara, S., Blanazs, A., Armes, S. P., Ryan, A. J., Lewis, A. L. Aqueous Dispersion Polymerization: A New Paradigm for in Situ Block Copolymer Self-Assembly in Concentrated Solution. J. Am. Chem. Soc. 133 (39), 15707-15713 (2011).
- Wan, W. M., Hong, C. Y., Pan, C. Y. One-pot synthesis of nanomaterials via RAFT polymerization induced self-assembly and morphology transition. Chem. Comm. (39), 5883-5885 (2009).
- Semsarilar, M., Jones, E. R., Blanazs, A., Armes, S. P. Efficient Synthesis of Sterically-Stabilized Nano-Objects via RAFT Dispersion Polymerization of Benzyl Methacrylate in Alcoholic Media. Adv. Mater. 24 (25), 3378-3382 (2012).
- Karagoz, B., et al. Polymerization-Induced Self-Assembly (PISA) - control over the morphology of nanoparticles for drug delivery applications. Polym. Chem. 5 (2), 350-355 (2014).
- Geng, Y., et al. Shape effects of filaments versus spherical particles in flow and drug delivery. Nat Nano. 2 (4), 249-255 (2007).
- Blanazs, A., et al. Sterilizable gels from thermoresponsive block copolymer worms. J. Am. Chem. Soc. 134 (23), 9741-9748 (2012).
- Pei, Y., Thurairajah, L., Sugita, O. R., Lowe, A. B. RAFT Dispersion Polymerization in Nonpolar Media: Polymerization of 3-Phenylpropyl Methacrylate in n-Tetradecane with Poly(stearyl methacrylate) Homopolymers as Macro Chain Transfer Agents. Macromolecules. 48 (1), 236-244 (2015).
- Fielding, L. A., Lane, J. A., Derry, M. J., Mykhaylyk, O. O., Armes, S. P. Thermo-responsive Diblock Copolymer Worm Gels in Non-polar Solvents. J. Am. Chem. Soc. 136 (15), 5790-5798 (2014).
- Yeow, J., Xu, J., Boyer, C. Polymerization-Induced Self-Assembly Using Visible Light Mediated Photoinduced Electron Transfer-Reversible Addition-Fragmentation Chain Transfer Polymerization. ACS Macro Lett. 4 (9), 984-990 (2015).
- Xu, J., Jung, K., Corrigan, N. A., Boyer, C. Aqueous photoinduced living/controlled polymerization: tailoring for bioconjugation. Chem. Sci. 5 (9), 3568-3575 (2014).
- Pei, Y., et al. RAFT dispersion polymerization of 3-phenylpropyl methacrylate with poly[2-(dimethylamino)ethyl methacrylate] macro-CTAs in ethanol and associated thermoreversible polymorphism. Soft Matter. 10 (31), 5787-5796 (2014).
