ナノダイアモンドおよびその低減銀ナノ粒子の生体 Polydopamine 表面改質
Summary
安易なプロトコルである polydopamine と連日の表面を高機能化する. します。
Abstract
連日 (NDs) の表面機能化は ND 表面官能基の多様性のためにまだ挑戦です。ここでは、ムール貝に触発された polydopamine (PDA) コーティングを使用して、NDs の多機能表面改質のための単純なプロトコルを示します。さらに、NDs の PDA の機能層は、合成、金属ナノ粒子を安定させる還元剤として勤めるかもしれません。ドーパミン (DA) は、自己重合し、NDs とドーパミンは単に一緒に混合される場合自発的に PDA ND 表面層を形成できます。PDA の層の厚さは、DA の濃度を変化させることにより典型的な結果では、厚さの 5 〜 へ 〜 15 PDA 層の nm を 100 nm ND 懸濁液に da 50 から 100 μ g/ミリリットルを追加することによってアクセスできます。Ag などの金属イオンを減らすために、PDA NDs を基板として使用するさらに、[(NH3)2]+、銀ナノ粒子 (AgNPs)。Ag の初期濃度に依存して、AgNPs のサイズ [(NH3)2]+。Ag の濃度の増加とともに [(NH3)2]+、NPs の直径だけでなく、NPs の数が増えます。要約すると、この研究は pda、NDs の表面を修正する簡便な手法を提案するだけでなく、また高度なアプリケーション (AgNPs) などの様々 な種の固定による NDs の拡張機能を示します。
Introduction
ナノダイヤモンド (NDs) 新規の炭素ベース材料は、さまざまなアプリケーション1,2で使用するため近年でかなり注目を集めています。例えば、NDs の高い表面積は超化学的安定性および熱伝導率3のため金属ナノ粒子 (NPs) の優れた触媒サポートを提供します。さらに、NDs は、バイオ イメージングの重要な役割、バイオセンシング、ドラッグデリバリーのための優れた生体適合性と nontoxicity4,5を再生します。
その機能を効率的に拡張するため共役蛋白質、核酸、ナノ粒子6など NDs の表面に機能性種に貴重なものです。さまざまな機能グループ (e.g、水酸基、カルボキシル基、ラクトンなど) が作成されますその浄化中に NDs の表面に官能基の共役利回りがまだ非常に低いそれぞれの低密度のため。アクティブな化学グループの7。これはがちで不安定な NDs で結果集計、アプリケーション8をさらに制限すること。
現在、NDs を高機能化するために使用する最も一般的な方法は、共有結合の共役を銅フリー クリック化学9、ペプチド核酸 (PNA)10、および自己組織化 DNA11の共有結合連鎖を使用しています。NDs の非共有結合の折り返しも提案されている炭水化物変更 BSA4、HSA12コーティングなど。ただし、これらの方法は時間がかかり、非効率的なので、NDs の表面を変更する簡単で一般的に適用される方法を開発できることが望ましいです。
遵守し、機能性ナノ粒子、金ナノ粒子 (結果)14Fe2O315SiO216 などの広く使用されたドーパミン (DA)13脳の自然な神経伝達物質として知られています。.自己重合 PDA 層豊かにアミノ基とフェノールのグループ、または簡単に溶液中におけるチオール/アミンを含む生体分子の固定化金属ナノ粒子を直接抑える更に利用されることができます。この単純なアプローチは、秦らにより NDs を施してに最近適用されました。当社研究所17,18DA 誘導体を用いて NDs経由でクリックして化学以前研究19,20の変更が。
ここでは、NDs を効率的に functionalizes 簡単な PDA ベースの表面改質手法について述べる。DA の濃度を変化させることによって数ナノメートルから数十ナノメートルの PDA 層の厚さを制御できます。さらに、金属のナノ粒子は直接小さくなり、さらに毒性軽減剤を必要とせず PDA 表面安定化します。銀ナノ粒子のサイズ Ag の初期濃度に依存して [(NH3)2]+。このメソッドにより、NDs の表面上の PDA の制御された堆積と ND の合成触媒の優れたナノ プラットフォームをサポートしている、バイオ イメージング、NDs の機能を飛躍的に向上させる AgNPs,の共役とバイオ センサー。
Protocol
Representative Results
Discussion
自己重合 DA コーティング、NDs の表面機能化と Ag の削減のための詳しいプロトコルを説明 [(NH3)2]+ PDA レイヤー (図 3) に AgNPs します。戦略は、DA の濃度を変更するだけで PDA 層のさまざまな厚さを作り出すことができます。AgNPs のサイズは、元の金属イオン溶液の濃度を変えることによって制御できます。図 1A?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この研究は国立科学財団 (CCF 1814797) によって支えられた、ミズーリ大学研究板、材料研究センター、芸術大学とミズーリ科学技術大学科学
Materials
| 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 |
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