Summary
Le présent ouvrage décrit une méthode pour fabriquer des nanocristaux micellaire, une nouvelle classe majeure de nanobiomaterials. Cette méthode combine electrospray descendante, ascendante, auto-assemblage et le contrôle de la structure à base de solvant. Le procédé de fabrication est en grande partie continue, peut produire des produits de qualité et possède un moyen peu coûteux de contrôle de la structure.
Abstract
NANOCRISTAUX micellaire (micelles avec les nanocristaux encapsulés) est devenus une classe émergente majeure de nanobiomaterials. Nous décrivons une méthode de fabrication de nanocristaux micellaire basée sur combinant electrospray descendante, ascendante auto-assemblage et contrôle de la structure à base de solvant. Cette méthode implique tout d’abord utilisez electrospray pour générer des gouttelettes ultrafines uniformes, dont chacun fonctionne comme un micro-réacteur dans lequel auto-assemblage réaction produit des nanocristaux micellaires formant, avec les structures (forme de micelles et nanocristallins Encapsulation) contrôlé par le solvant organique utilisé. Cette méthode est en grande partie continue et fabrique des produits de nanocristaux micellaire haute qualité avec une approche de contrôle de structure peu coûteux. En utilisant un tétrahydrofuranne de solvant organique miscible avec l’eau (THF), en forme de ver de nanocristaux micellaire peut être produit en raison de la fusion de micelle induite par solvant/facilité. En comparaison avec les nanocristaux micellaires sphériques communs, en forme de ver micellaire nanocristaux peut offrir réduite absorption cellulaire non spécifiques, améliorant ainsi le ciblage biologique. En encapsulant des nanocristaux multiples dans chaque micelle, effets multifonctionnelles ou synergiques est possible. Les limites actuelles de cette méthode de fabrication, qui fera partie des futurs travaux, comprennent principalement encapsulation imparfaite dans le produit de nanocristaux micellaire et la nature incomplète continue du processus.
Introduction
NANOCRISTAUX tels que les boîtes quantiques de semi-conducteurs (QDs) et nanoparticules superparamagnétiques d’oxyde de fer (SPIONs) ont démontré le grand potentiel biologique détection, imagerie, manipulation et thérapie1,2, 3,4,5,6. Encapsuler des nanocristaux d’un ou plusieurs dans une micelle est une méthode largement utilisée pour des nanocristaux d’interface avec les milieux biologiques3,6. Les nanocristaux micellaires ainsi formé (micelles avec nanocristaux encapsulé) sont devenus une classe émergente de nanobiomaterials7,8,9,10. Les méthodes couramment utilisées pour fabriquer des micelles qui encapsulent des divers matériaux (p. ex., nanocristaux, médicaments à petites molécules et des colorants) incluent hydratation film, dialyse et plusieurs autres7,11.
Le présent ouvrage décrit une méthode de fabrication de nanocristaux micellaire basée sur combinant electrospray descendante, ascendante auto-assemblage et contrôle structural induite par le solvant. Par rapport aux autres méthodes de fabrication des nanocristaux micellaire, notre méthode offre plusieurs caractéristiques avantageuses : (1) il est un processus de production en grande partie continue. Cette fonction est principalement dû au fait qu’electrospray est utilisé dans notre méthode pour former des gouttelettes d’émulsion. En revanche, d’autres méthodes utilisent Vortex ou la sonication pour former des gouttelettes d’émulsion, rendant ainsi ces processus de traitement par lots des méthodes en caractère12. (2) il en résulte produits avec hautes eaux-dispersibilité, excellente stabilité colloïdale et fonctions physiques intactes des nanocristaux encapsulés. Ce processus peut souvent donner des produits avec une qualité supérieure par rapport aux autres méthodes d’encapsulation de micelle, dans une large mesure car electrospray peut former des gouttelettes d’émulsion ultrafines et uniforme. (3) les structures des produits, y compris la forme micellaire et le nombre de nanocristaux encapsulé, peuvent être contrôlés par le solvant, qui est beaucoup plus peu coûteux par rapport aux autres moyens de contrôle telles que la modification de polymères amphiphiles utilisés et peuvent produire non seulement la forme de micelles sphériques couramment disponibles mais la micelle de ver-comme forme via micelle fusion13. Les ainsi formé en forme de ver micellaires nanocristaux sont trouvent à offrir grandement réduit absorption cellulaire non spécifiques que les homologues sphérique13. En revanche, il est intéressant de souligner que cette méthode nécessite l’installation d’un dispositif electrospray, qui est un peu plus techniquement difficile (bien que loin d’être prohibitifs) que la nécessité de l’instrumentation dans d’autres méthodes.
Le procédé de fabrication implique tout d’abord générer ultrafines gouttelettes (émulsion huile dans eau souvent) avec des tailles uniformes par électronébulisation, suivie par évaporation du solvant organique résultant en auto-assemblage pour former des nanocristaux micellaire (Figure 1 ). La configuration par électronébulisation possède une configuration coaxiale à l’aide d’aiguilles concentriques : la phase huileuse, qui contient les copolymères amphiphiles et hydrophobe nanocristaux dissous dans un solvant organique, est remises à l’aiguille intérieure (27 G inox capillaire ) avec une pompe à seringue ; la phase aqueuse, qui contient un agent tensio-actif dissous dans l’eau, l’aiguille externe (connecteur de trois voies en acier inoxydable 20 G) est livrée avec une deuxième pompe de seringue. Une tension élevée est appliquée à la buse coaxiale. Des gouttelettes ultrafines avec des tailles uniformes sont générés en raison de la tension superficielle surmonter de force électrodynamique et du stress inertiel dans le liquide. Chaque gouttelette fonctionne essentiellement comme un « micro-réacteur », dans laquelle, lors du retrait du solvant organique par évaporation, l’auto-assemblage « reaction » se fait spontanément en raison des interactions hydrophobes. À l’aide de différents solvants organiques conduit à différentes structures de nanocristaux micellaire : un chloroforme de solvant organique non miscible à l’eau conduit à la forme sphérique micelle, tandis que d’un solvant organique miscible à l’eau, THF avec un long temps de réaction conduit à ver-comme forme de micelles ainsi que l’encapsulation de nanocristaux améliorée.
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Protocol
ATTENTION : En raison de l’utilisation de solvants organiques, toutes les opérations devraient se faire sous une hotte chimique. Grâce à l’utilisation d’une tension électrique, éviter le contact corporel avec l’appareil lorsque l’alimentation est activée. Utilisez toutes les pratiques de sécurité appropriées telles que l’utilisation des équipements de protection individuelle (lunettes, gants, blouse, pantalons longs et chaussures fermées). Consulter toutes les fiches signalétiques (FS).
1. installation de matériaux
- Pour préparer la solution QD, dissoudre 10 mg de QDs hydrophobes (longueur d’onde de crête d’émission fluorescente = 605 nm, utilisé comme les modèle nanocristaux ici) dans un solvant organique de 20 mL (chloroforme pour produire la forme micellaire sphériques ou THF pour produire la forme micellaire ver-comme) et Vortexer pendant 20 s.
- Pour préparer la solution PS-PEG, dissoudre 100 mg PS-PEG (des segments de copolymère à blocs amphiphiles, avec 9,5 kDA PS segment et 18,0 kDA PEG) dans un solvant organique 10 mL (chloroforme pour produire la forme micellaire sphériques ou THF pour produire la forme micellaire ver-comme). Mélanger la solution au Vortex pendant 1 mn (chloroforme) ou bain ultrasons pendant 2 min (THF).
- Mélanger 1 mL de solution QD et 1 mL de solution PS-PEG et vortexer pendant 1 min. ajouter le mélange à la seringue A. La seringue est en PTFE.
- Pour préparer la solution PVA, dissoudre 400 mg PVA (13-23 kDa, 87-89 % hydrolysé) dans 10 mL d’eau dans un bain-marie chauffé à 60 – 80 ° C pendant 4 à 5 h. autoriser la solution PVA se refroidir à température ambiante avant utilisation.
- Ajouter 5 mL de solution PVA pour seringue B. La seringue est en PTFE.
2. installation de l’équipement
- Insérer le tube capillaire interne dans l’ensemble capillaire externe et vissez doucement en position. Ne pas trop serrer. Figure 2 illustre la configuration globale du système coaxial electrospray. L’aiguille capillaire interne est un capillaire en acier inoxydable de 27 G (diamètre extérieur 500 µm ; diamètre intérieur 300 µm), et l’aiguille extérieure est un connecteur à trois voies inox 20 G (diamètre extérieur 1 000 µm, 500 µm de diamètre intérieur). La tubulure PTEE utilisée a 1,8 mm de diamètre intérieur.
- Charger la seringue A sur pompe seringue A tel qu’illustré à la Figure 2. Se connecter A seringue à capillaire interne en acier inoxydable de la buse coaxiale electrospray, utilisez un tuyau de PTFE.
- Charger la seringue B sur seringue pompe B tel qu’illustré à la Figure 2. Connectez seringue B à l’extérieur en acier inoxydable capillaire de la buse coaxiale electrospray, utilisez un tuyau de PTFE.
- Position la buse coaxiale electrospray pointe environ 0,8 cm au-dessus d’un anneau en acier reliée à la terre (diamètre de 1,5 cm).
- Place une collection de verre plat environ 10 cm sous la buse coaxiale.
- Avec le bloc d’alimentation est éteint, branchez le fil de terre (fil noir sur la Figure 2) à l’anneau en acier reliée à la terre.
- Avec le bloc d’alimentation est éteint, branchez la borne positive (fil rouge sur la Figure 2), de l’alimentation à l’aiguille interne de la buse coaxiale à l’aide d’une agrafe métallique.
3. production de nanocristaux micellaire
- Régler la vitesse d’une pompe à seringue à 0,6 mL/h.
- Régler la vitesse de la seringue pompe B à 1,5 mL/h.
- Démarrer les deux pompes à seringue et d’attendre leurs débits respectifs à se stabiliser. Gouttes, formant à la bouche à un rythme régulier indiquent un débit stable. Cela se produit généralement dans les 60 s après le démarrage des pompes à seringue.
Remarque : Il ne devrait y avoir aucuns bulles dans le tuyau et gouttelettes forment à la buse coaxiale electrospray. - Allumez l’alimentation d’appliquer une tension positive élevée à la buse coaxiale electrospray. Régler la tension appliquée au sein de la gamme de 5 à 9 kV, jusqu'à un concave de cône-jet (c.-à-d., un jet convergent, communément appelé un « cône de Taylor ») est observée à l’extrémité de la buse coaxiale (comme indiqué dans l’encart de la Figure 3 a).
ATTENTION : N’oubliez pas de ne pas y toucher electrospray buse haute tension est appliquée. Suivre les précautions de sécurité appropriées.
NOTE : Manque de tension appliquée se solderont par gouttelettes formant à l’extrémité de la buse (comme indiqué dans l’encart de la Figure 3 b), tandis que trop élevé de tension appliquée provoque un arc électrique entre la buse et l’anneau en acier reliée à la terre. - Après avoir obtenu un cône de Taylor stable (Figure 3 a), ajouter 10 mL désionisée dans un plat propre collection et remplacer le plat de collection de verre dans le programme d’installation. Le nouveau plat permettra de recueillir le produit micellaire nanocristallins.
- Exécutez le processus de production de nanocristaux micellaire pour une certaine durée de temps (pendant environ 40 min pour produire la forme micellaire sphériques ou environ 90 min pour produire la forme micellaire ver-comme). Retirez ensuite le plat de la collection de sous la buse par électronébulisation.
- Arrêter la pompe seringue A et B.
- Éteindre l’alimentation haute tension.
- Permettent le solvant organique s’évaporer (dans une hotte de laboratoire) de la capsule de la collection découvertes du jour au lendemain.
Remarque : À en juger par les résultats de la caractérisation des produits micellaire nanocrystal, évaporation du jour au lendemain est suffisante pour éliminer le solvant organique afin d’obtenir des produits de bonne qualité. - Enfin, transférer le produit de nanocristaux micellaire dans un tube à centrifuger 15 mL pour caractérisation (p. ex., spectroscopie de fluorescence, diffusion dynamique de la lumière, microscopie électronique à transmission et analyse thermique), application ou le stockage. Stockez le produit final nanocristallins micellaire dans un réfrigérateur à 4 ° C.
Remarque : Le produit peut rester stable dans ces conditions de stockage au moins un mois.
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Representative Results
La figure 1 présente un schéma résumant le contrôle des structures (forme et encapsulation) de nanocristaux micellaire par solvant organique utilisé dans le processus de production. Brièvement, le dichlorométhane conduit à des micelles sphériques avec aucune encapsulation de nanocristaux ; chloroforme conduit à des micelles sphériques avec un nombre faible d’encapsulation de nanocristaux ; THF conduit à des micelles sphériques avec un nombre élevé d’encapsulation de nanocristaux à un temps de réaction court et micelles en forme de ver avec un nombre élevé d’encapsulation de nanocristaux à un long temps de réaction, respectivement.
Les nanocristaux micellaires avec forme sphérique produites à l’aide de chloroforme dans le solvant organique ont une taille de particule de ~ 35 nm (par microscopie électronique à transmission (TEM) ; Figure 3 a). Une méthode de contrôle de la qualité clé pour assurer le succès de la production est à l’aide du cône de Taylor : régulation de la tension au sein de la gamme de 5 à 9 kV jusqu'à forme un jet conique concave (cône de Taylor), assurant ainsi la formation des « micro-réacteurs » dans lequel l’auto-assemblage ' réaction "se produit (Figure 3 a). Comme comparaison, Figure 3 b montre une photo de l’apparition de l’écoulement du liquide à l’extrémité de la buse et une image TEM des produits lorsque le cône Taylor n’est pas correctement formé.
Forme de ver-comme micelle est produit en utilisant le THF miscible avec l’eau comme solvant organique. THF peut induire/faciliter la fusion des micelles sphériques, formant un ver-comme la forme (Figure 4)13. Figure 4 a Figure 4 bet 4C Figure montrent les images TEM des produits à la fois de la production de 30 min et 60 min, 90 min, respectivement. On voit à la Figure 4 que temps d’augmentation de la production conduit à des nanocristaux micellaires en forme de ver de plus en plus, et que de 90 min, pratiquement tous les nanocristaux micellaire est en forme de ver. En outre, encapsulation de nanocristaux semiconducteurs en micelle est également améliorée en utilisant THF comme solvant organique.
Figure 1 : schéma du processus de production des nanocristaux micellaire combinant electrospray descendante, ascendante auto-assemblage et contrôle de la structure à base de solvants. À l’aide de dichlorométhane conduit à vides micelles sphériques (micelles sphériques avec aucune encapsulation de nanocristaux) ; à l’aide de chloroforme conduit à des micelles sphériques avec nombre faible d’encapsulation de nanocristaux ; à l’aide de THF conduit à des micelles sphériques avec nombre d’encapsulation élevée de nanocristaux à un temps de réaction court et en forme de ver micelles avec nombre d’encapsulation élevée de nanocristaux à un long temps de réaction, respectivement. Ce chiffre a été modifié par Ding et al. 13 S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.
Figure 2 : schéma de l’appareil de fabrication de nanocristaux micellaire. Le schéma montre la configuration globale du système coaxial electrospray qui est principalement constitué de quatre parties : buse 1) coaxiale et anneau en acier, 2) verre plat de collection, 3) seringue pompe A et B pousse-seringue et alimentation 4) haute tension. 1) la buse coaxiale electrospray est placée environ 0,8 cm au-dessus d’un anneau en acier reliée à la terre. 2) le plat en verre collection est placé à environ 10 cm sous la buse coaxiale. 3) sur la pompe A de seringue, seringue A est connecté à capillaire interne en acier inoxydable de la buse coaxiale electrospray, utilisez un tuyau de PTFE pour appliquer la solution QD et PS-PEG. Le pousse-seringue B, seringue B est connecté à la capillaire inox externe de la buse coaxiale electrospray, utilisez un tuyau de PTFE pour appliquer une solution PVA. 4) au pôle positif de l’alimentation (fil rouge) est connecté à l’aiguille interne de la buse coaxiale, alors que le fil de terre (fil noir) est relié à l’anneau en acier reliée à la terre, et la plage de tension est de + 5-9 kV. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.
Figure 3 : nanocristaux micellaire avec forme sphérique produite par la combinaison electrospray, auto-assemblage et le chloroforme comme solvant organique, avec la formation adéquate de Taylor cône à l’extrémité de la buse coaxiale comme une méthode de contrôle de qualité clé. (un) TEM image du produit après un processus de production réussie. En médaillon : apparition du cône de Taylor correctement formé à l’extrémité de la buse coaxiale. (b), TEM image du produit après un processus de fabrication sans succès. En médaillon : apparition du cône de Taylor mal formé à l’extrémité de la buse coaxiale. Ce chiffre a été modifié par Ding et al. 13 S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.
Figure 4 : nanocristaux micellaire avec ver-comme la forme produites en combinant electrospray, auto-assemblage, THF comme solvant organique. (un) TEM image du produit après réaction pour 30 min. (b) l’image TEM du produit après réaction pour 60 min. (c) image TEM du produit après réaction pendant 90 min. (d) schéma montrant le mécanisme de formation des micelles en forme de ver de THF. Ce chiffre a été reproduit de Ding et al. 13 S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.
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Discussion
Le procédé de fabrication des nanocristaux micellaire décrites dans le présent travail combine descendante electrospray, ascendante auto-assemblage et contrôle de la structure à base de solvant. Une méthode de contrôle de qualité efficace et pratique consiste à utiliser le cône de Taylor, formé à l’extrémité de la buse coaxiale. C’est parce qu’un cône bien constitué de Taylor indique le solde (ou près de solde) entre la force électrique et la tension superficielle, qui indique à son tour la formation réussie des micro-réacteurs (gouttelettes ultrafines uniformes) pour l’auto-assemblage de réaction se produise spontanément. Dans le cas où le cône de Taylor ne se forme pas correctement, on doit ajuster la tension de l’alimentation et les débits des pompes à seringue, tandis que garantir la distance entre l’extrémité de la buse coaxiale et l’anneau en acier reliée à la terre convient, jusqu'à ce qu’un bien constituée Cône de Taylor est observée. Une approche pour l’obtention d’un cône de Taylor stable consiste à augmenter le niveau de tension jusqu'à ce que les électrons commencent un arc électrique entre la buse électrospray et l’anneau en acier reliée à la terre. À ce moment-là, réduire la tension par électronébulisation de 0,5 – 1,5 kV et pas un arc électrique se produit. Si un cône de Taylor stable n’est toujours pas formé, observer attentivement le liquide émergeant de l’extrémité de la buse. Si des gouttes de liquide apparaissent sporadiquement, réduire systématiquement les débits de pompe seringue jusqu'à ce qu’un cône de Taylor stable est observé. Si aucune gouttes ne sont observés à l’extrémité de la buse, augmenter systématiquement les débits des pompes à seringue jusqu'à ce qu’un cône de Taylor stable est observé. En outre, la distance entre l’extrémité de la buse coaxiale et le plat de collection de produit devrait être maintenue à une valeur appropriée. Si la distance est trop petite, l’évaporation du solvant organique pourrait être trop lente et le processus de formation de nanocristaux micellaire pourraient être affecté ; en revanche, si la distance est trop grande, une grande quantité de matériaux pourrait être perdue dans la forme d’aérosol au cours du processus de production. Enfin, les concentrations de polymères et QDs devraient être maintenues à des valeurs appropriées. Si la concentration de polymère est trop faible, micelle peut se former pas parce qu’une concentration de polymère critique doit être atteinte pour la formation des micelles ; Si la concentration de polymère est trop élevée, presque tous les micelles formées serait vides micelles. De même, si la concentration de QD est trop faible, presque tous les micelles formées serait vides micelles. Si la concentration de QD est trop élevée, nombreux QDs ne seraient pas être encapsulés dans des micelles.
Les nanocristaux micellaires produites peuvent avoir plusieurs nanocristaux dans chaque micelle, autorisant multifonctionnel (p. ex., fluorescence et magnétisme quand QDs et SPIONs sont conjointement encapsulées) ou des effets synergiques (p. ex., changement de couleur NANOPARTICULE composite formé en encapsulant des QDs avec deux différentes couleurs fluorescentes)8,9,10,14,15,16,17 ,,18. La méthode de production pourrait également être appliquée pour encapsuler d’autres matériaux nanométriques telles que les nanotubes de carbone et or nanotiges. Les micelles en forme de ver peuvent offrir réduite absorption cellulaire non spécifiques, améliorant ainsi biologiques ciblant les13. Les produits nanocristallins micellaire peuvent se conjuguer aisément avec une variété de biomolécules en utilisant des techniques de bioconjugaison bien établie et appliquées pour la thérapie, détection, manipulation et l’imagerie biologique.
Le présent processus de fabrication permet la production de nanocristaux micellaire sphériques et en forme de ver. Ver-forme est possible en utilisant THF comme solvant organique et un long temps de réaction. En outre, on a aussi observé que lorsqu’on utilise une concentration de hauts polymères (par exemple, 20 mg/mL dans le protocole ci-dessus), même à un temps de réaction court (avec le THF comme solvant organique), des micelles en forme de ver peuvent se former. Toutefois, à l’aide d’une telle concentration de hauts polymères pourrait facilement conduire à l’agrégation.
Une limitation de l’actuel processus de fabrication, c’est que l’encapsulation de nanocristaux semiconducteurs en micelle est encore limitée (avec THF comme solvant organique, le pourcentage de vides micelles est environ 50 % et le pourcentage des micelles avec deux ou plusieurs nanocristaux encapsulé est ~ 20 % et avec du chloroforme comme solvant organique, le pourcentage de vides micelles est environ 80 % et le pourcentage des micelles avec deux ou plusieurs nanocristaux encapsulé est ~ 10 %)13, bien qu’il donne généralement améliorée nanocristallins effets d’encapsulation comparée à la méthode d’hydratation film conventionnel (donnant > 80 % vide à l’aide de conditions matérielles semblables dans des tests effectués dans notre laboratoire des micelles). Fondamentalement, cette limitation est due au fait que, par rapport aux petites molécules colorants et de médicaments, nanocristaux sont beaucoup plus volumineux et sont donc limitées à une vitesse de transport. En d’autres termes, l’encapsulation de nanocristaux est limitée par la cinétique plutôt que thermodynamique13. L’effet de limitation de transport est particulièrement prononcé lorsque des objets de grande taille (dans ce cas nanocristaux avec quelques nanomètres de diamètre) sont encapsulés dans des petites capsules (dans ce cas des micelles avec ~ 35 nm de diamètre). Ainsi, améliorer encore nanocristallins encapsulation sera des principaux objectifs des travaux futurs. Une autre limite de l’actuel processus de fabrication est qu’il n’est pas encore complètement continu. C’est principalement parce que la partie de collection produit du processus est encore un traitement par lots dans la nature, qui est abordée dans la version améliorée du processus.
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Disclosures
Les auteurs n’ont rien à divulguer.
Acknowledgments
Les auteurs remercient le soutien financier d’un prix « Mille jeunes de Talents mondiaux » du gouvernement Central chinois, un prix « Shuang Chuang » du gouvernement Provincial de Jiangsu, fonds de lancement du College of Engineering and Applied Sciences, Université de Nanjing (Chine), prix décerné par le « Tian-Di » Fondation, octroi de la priorité académique programme développement Fonds de Jiangsu Higher Education Institutions (PAPD), subvention provenant du Fonds de sciences naturelles de Province de Jiangsu.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Hydrophobic quantum dots | Ocean Nanotech | QSP | Solid hydrophobic CdSe/ZnS quantum dots. Peak fluorescence emission wavelength is 605 nm. |
| Poly(styrene)-b-poly(ethylene glycol) (PS-PEG) | Sigma-Aldrich | 666476-500MG | Molecular weight of PS segment is 9.5 kDa and that of PEG segment is 18.0 kDa. |
| Poly(vinyl alcohol) (PVA) | Sigma-Aldrich | 363170-500G | Molecular weight 13–23 kDa, 87–89% hydrolyzed. |
| Tetrahydrofuran (THF) | Sinopharma Chemical Reagent | 80124418 | |
| Chloroform | Sinopharma Chemical Reagent | 40007960 | |
| Syringe pumps | Bao Ding Shen Chen | SPLab01 | |
| Tubing | Shanghei Lai Xing | 2 mm outer diameter and 1.8 mm inner diameter PTFE tubing. | |
| Syringes | Yi Ming | 5.CC | 5 mL disposable syringe made of PTFE. |
| High voltage power supply | Dong Wen | DW Series | Direct current power supply (0–50 kV range). |
| Electrospray coaxial nozzle | Hunan Chang Sha Na Yi | Stainless steel assembly. Inner capillary needle was a 27 gauge (outer diameter 500 μm; inner diameter 300 μm). Outer capillary was a 20 gauge (outer diameter 1,000 μm; inner diameter 500 μm). | |
| Vortexer | Xi'an HEB Biotechnology Co., Ltd. China | MX-S | MX-S with wide speed range of 0–2,500 rpm, stepless speed regulation, touch and continuous operations. |
| Steel ring | Yiwu Wan Tu | Rings with a range of diameters (0.8–1.8 cm) can be constructued. For example, a 1.3 cm diameter ring was constructed by curling an approximately 25 cm (length) of 0.5-mm diamter (24 gauge, AWG) steel wire. | |
| Glass collecting dish | Grainger | 1u5084 | 25-mm height and 120-mm diameter glass dish. |
| 15 mL centrifuge tube | Jiangsu Xinkang Medical Instrument Co., Ltd. | X-407 | Centrifuge tube is made of transparent polypropylene (PP). |
References
- Nie, S., Xing, Y., Kim, G. J., Simons, J. W. Nanotechnology Applications in Cancer. Annu. Rev. Biomed. Eng. 9, 257-288 (2007).
- Smith, A. M., Ruan, G., Rhyner, M. N., Nie, S. M. Engineering Luminescent Quantum Dots for In Vivo Molecular and Cellular Imaging. Annals Biomed. Eng. 34 (1), 3-14 (2006).
- Heath, J. R., Davis, M. E. Nanotechnology and Cancer. Annu. Rev. Medicine. 59, 251-265 (2008).
- Pu, K., Chattopadhyay, N., Rao, J. Recent advances of semiconducting polymer nanoparticles in in vivo molecular imaging. J. Control. Release. 240, 312-322 (2016).
- Swierczewska, M., Han, H. S., Kim, K., Park, J. H., Lee, S. Polysaccharide-based nanoparticles for theranostic nanomedicine. Adv. Drug Deliv. Rev. 99, 70-84 (2016).
- Gao, X. H., Yang, L. L., Petros, J. A., Marshal, F. F., Simons, J. W., Nie, S. M. In vivo molecular and cellular imaging with quantum dots. Curr. Opin. Biotechnol. 16 (1), 63-72 (2005).
- Dubertret, B., Skourides, P., Norris, D. J., Noireaux, V., Brivanlou, A. H., Libchaber, A. In vivo imaging of quantum dots encapsulated in phospholipid micelles. Science. 298 (5599), 1759-1762 (2002).
- Ruan, G., et al. Simultaneous magnetic manipulation and fluorescent tracking of multiple individual hybrid nanostructures. Nano Lett. 10 (6), 2220-2224 (2010).
- Ruan, G., Winter, J. O. Alternating-color quantum dot nanocomposites for particle tracking. Nano Lett. 11 (3), 941-945 (2011).
- Park, J. H., von Maltzahn, G., Ruoslahti, E., Bhatia, S. N., Sailor, M. J. Micellar hybrid nanoparticles for simultaneous magnetofluorescent imaging and drug delivery. Angewandte Chemie-International Edition. 47 (38), 7284-7288 (2008).
- Torchilin, V. P. PEG-based micelles as carriers of contrast agents for different imaging modalities. Adv. Drug Deliv. Rev. 54 (2), 235-252 (2002).
- Sun, Y., et al. Examining the roles of emulsion droplet size and surfactant in the interfacial instability-based fabrication process of micellar nanocrystals. Nanoscale Research Letters. 12, 434 (2017).
- Ding, X. Y., Han, N., Wang, J., Sun, Y. X., Ruan, G. Effects of organic solvents on the structures of micellar nanocrystals. RSC Advances. 7 (26), 16131-16138 (2017).
- Sailor, M., Park, J. Hybrid nanoparticles for detection and treatment of cancer. Adv. Materials. 24 (28), 3779-3802 (2012).
- Jing, L. H., Ding, K., Kershaw, S. V., Kempson, T. M., Rogach, A. L., Gao, M. Y. Magnetically engineered semiconductor quantum dots as multimodal imaging probes. Adv. Materials. 26 (37), 6367-6386 (2014).
- Bao, G., Mitragotri, S., Tong, S. Multifunctional nanoparticles for drug delivery and molecular imaging. Annu. Rev. Biomed. Eng. 15, 253-282 (2013).
- Mura, S., Couvreur, P. Nanotheranostics for personalized medicine. Adv. Drug Delivery Rev. 64 (13), 1394-1416 (2012).
- Louie, A. Y. Multimodality imaging probes: design and challenges. Chem. Rev. 110 (5), 3146-3195 (2010).
