Легковесные протокол представляется functionalize поверхности наноалмазов с polydopamine.
Функционализация поверхности наноалмазов (NDs) по-прежнему сложной ввиду разнообразия функциональных групп на поверхностях ND. Здесь мы демонстрируем простой протокол для многофункциональных модификации поверхности NDs с помощью покрытия мидий вдохновил polydopamine (PDA). Кроме того функциональный слой КПК на NDs может служить восстанавливающего агента синтезировать и стабилизировать металлических наночастиц. Допамин (DA) могут самостоятельно полимеризоваться и спонтанно образуют слои КПК на поверхностях ND если NDs и допамина просто смешать. Толщина слоя КПК контролируется различной концентрации DA. Типичный результат показывает, что толщиной ~ 5 до ~ 15 Нм КПК слоя может быть достигнуто путем добавления 50-100 мкг/мл да 100 Нм ND суспензий. Кроме того, КПК-NDs используются как субстрат для уменьшения ионов металлов, таких как Ag [(NH3)2]+, серебряные наночастицы (AgNPs). Размеры AgNPs полагаются на начальных концентраций Ag [(NH3)2]+. Наряду с увеличением концентрации Ag [(NH3)2]+, увеличивает количество NPs, а также диаметры NPs. В целом это исследование не только представляет снисходительный метод для изменения поверхности NDs с КПК, но также демонстрирует расширение функциональности NDs, закрепления различных видов интерес (например, AgNPs) для сложных приложений.
Наноалмазов (NDs), Роман материалов на основе углерода, привлекли большое внимание в последние годы для использования в различных приложениях1,2. Например высокие поверхности области NDs обеспечивают отличные катализатора поддержку металлических наночастиц (NPs) из-за их супер-химическая стабильность и теплопроводность3. Кроме того NDs играть значительную роль в био изображений, био зондирования и доставки лекарств из-за их выдающийся биосовместимость и нетоксичности4,5.
Эффективно расширить свои возможности, он ценен для конъюгата функциональных видов на поверхностях NDs, такие как белки, нуклеиновые кислоты и наночастиц6. Хотя целый ряд функциональных групп (например., гидроксил, карбоксильные, лактон, и т.д.), создаются на поверхностях NDs во время их очистки, доходности спряжение функциональных групп по-прежнему очень низки из-за низкой плотности каждого Активные химические группы7. Это приводит к нестабильной NDs, которые склонны агрегат, дальнейшего ограничения приложения8.
В настоящее время наиболее распространенные методы, используемые для functionalize NDs, являются ковалентных конъюгации с использованием меди бесплатно нажмите химия9, ковалентная связь пептид нуклеиновые кислоты (PNA)10, и собственн-собранные ДНК11. Также было предложено non ковалентные обтекания NDs, включая углеводы модифицированные BSA4и HSA12покрытие. Однако потому что эти методы являются неэффективными и занимают много времени, желательно разработать простой и общеприменимых метод для изменения поверхности NDs.
Допамин (DA)13, известный как естественных нейромедиаторов в головном мозге, широко используется для присоединения и functionalizing наночастиц, например наночастиц золота (AuNPs)14, Fe2O315и SiO216 . Самостоятельно полимеризованной КПК слои обогатить аминокислот и фенольных групп, которые могут быть далее использованы непосредственно сократить металлические наночастицы или легко иммобилизации биомолекул тиоловых/Амин содержащих на водный раствор. Этот простой подход был недавно применен к functionalize NDs Цинь и др. и наша лаборатория17,18, хотя да производные использовались для изменения NDs через нажмите химии в более ранних исследованиях19,20.
Здесь мы описываем метод простой модификации поверхности КПК, который эффективно functionalizes NDs. Варьируя концентрацию Да, мы можем контролировать толщину слоя КПК от нескольких нанометров до десятков нанометров. Кроме того металлические наночастицы непосредственно сократить и стабилизировался на поверхности КПК без необходимости в дополнительном сокращении токсичных агентов. Размеров наночастиц серебра зависят от начальной концентрации Ag [(NH3)2]+. Этот метод позволяет хорошо контролируемых осаждения КПК на поверхностях NDs и синтез ND проспряганное AgNPs, , который значительно расширяет функциональность NDs поддерживает отличные нано платформы катализатора, био изображений, как и Био датчики.
Эта статья предоставляет подробный протокол для поверхности функционализации NDs с самостоятельной полимеризованной да покрытием и сокращение Ag [(NH3)2]+ для AgNPs на КПК слоев (рис. 3). Стратегия способен производить различные толщины слоев КПК, просто измен?…
The authors have nothing to disclose.
Это исследование было поддержано Национальный научный фонд (ХДФ 1814797) и Университет Миссури исследования Совет, материалы научно-исследовательский центр и колледж искусств и науки в Миссури университета науки и технологии
Nanodiamond | FND Biotech, Inc. | brFND-100 | dispersed in water, and used without further purification |
Dopamine hydrochloride | Sigma | H8502-25G | prepare freshly |
Silver Nitrate | Fisher | S181-25 | |
Ammonium Hydroxide | Fisher | A669S-500 | highly toxic |
Tris Hydrochloride | Fisher | BP153-500 | |
TEM grid carbon film | Ted Pella | 01843-F | 300 mesh copper |