손쉬운 프로토콜 functionalize polydopamine와 nanodiamonds의 표면에 제공 됩니다.
Nanodiamonds (NDs)의 표면 기능화 ND 표면에 기능성 그룹의 다양성으로 인해 여전히 도전 이다. 여기, 우리가 홍합 영감 polydopamine (PDA) 코팅을 사용 하 여 NDs의 다기능 표면 수정에 대 한 간단한 프로토콜을 보여 줍니다. 또한, NDs에 PDA의 기능 계층 원제 합성 및 금속 나노 입자를 안정화 될 수 있습니다. 도파민 (DA) 자체 유해 하 고 자발적으로 NDs와 도파민 혼합 되 면 단순히 함께 PDA ND 표면에 레이어를 형성 수 있습니다. PDA 층의 두께 검사의 농도 변화에 의해 제어 됩니다. 전형적인 결과 보여줍니다 두께의 ~ 5 ~ 15 nm PDA 계층의 50 ~ 100 µ g/mL의 다 100 nm ND 정지를 추가 하 여 도달 될 수 있다. 또한, PDA-NDs Ag 등 금속 이온을 줄이기 위해 기판으로 사용 됩니다 [(NH3)2]+, 실버 나노 (AgNPs). Ag의 초기 농도에 의존 하는 AgNPs의 크기 [(NH3)2]+. Ag의 농도 증가 함께 [(NH3)2]+, NPs의 수 증가, NPs의 직경. 요약 하자면,이 연구 뿐만 아니라 PDA와 NDs의 서피스를 수정 하는 손쉬운 방법을 제공 하지만 또한 고급 응용 프로그램에 대 한 고정 (AgNPs) 같은 관심의 다양 한 종으로 NDs의 향상 된 기능을 보여 줍니다.
Nanodiamonds (NDs), 새로운 탄소 기반 재료, 다양 한 응용 프로그램1,2에 사용 하기 위해 최근 몇 년 동안에서 상당한 관심을 받고 있다. 예를 들어, NDs의 높은 표면 지역 그들의 슈퍼 화학 안정성 및 열 전도도3금속 나노 입자 (NPs)에 대 한 우수한 촉매 지원을 제공합니다. 또한, NDs 바이오 이미징에 중요 한 역할, 바이오-감지, 및 그들의 뛰어난 생체 적합성 및 nontoxicity4,5인 약물 전달 재생합니다.
그들의 기능을 효율적으로 확장 하려면 기능 종의 표면에 NDs, 단백질, 핵 산 등 나노6켤레를 가치가 있다. 비록 다양 한 기능적인 그룹 (예., 수 산 기, carboxyl, lactone) 만들어집니다 그들의 정화 동안 NDs의 표면에 기능적인 그룹의 활용 수익률은 여전히 매우 낮은 각의 저밀도 때문에 활성 화학 그룹7. 이 하는 경향이 있는 불안정 한 NDs에서 결과 집계, 제한 추가 응용 프로그램8.
현재, NDs, functionalize 하는 데 사용 하는 가장 일반적인 방법 구리 무료 클릭 화학9, 펩타이드 핵 산 (PNA)10, 자기 조립된 DNA11의 공유 링크를 사용 하 여 공유 활용입니다. NDs의 비 공유 배치 또한 제안 되었습니다, 탄수화물 수정 BSA4, 그리고 HSA12코팅을 포함 하 여. 그러나,이 메서드는 시간이 많이 걸리며 비효율적, 그것은 바람직한 NDs의 서피스를 수정 하는 간단 하 고 일반적으로 적용 가능한 방법을 개발할 수 있습니다.
도파민 (DA)13, 두뇌, 자연 신경 전달 물질로 알려진 준수 및 나노, 금 나노 입자 (AuNPs)14, Fe2O315, SiO216 등 functionalizing 널리 이용 되었다 . 자체 생산 PDA 레이어 추가 직접 금속 나노 입자를 줄이기 위해 또는 쉽게 무력화 thiol/아민을 포함 하는 용액에 생체에 이용 될 수 있다 아미노산 및 페 놀 그룹을 풍요롭게. 이 간단한 접근은 최근 진 외NDs를 functionalize에 적용 됩니다. 그리고 우리의 실험실17,18, 비록 다 파생 상품 NDs 통해 클릭 화학 이전 연구19,20에 수정에 채택 되었다.
여기, 우리가 효율적으로 NDs functionalizes PDA 기반 표면 수정 방법을 설명 합니다. 다의 농도 변화 하 여 우리는 몇 나노미터에서 수십 나노미터의 PDA 층의 두께 제어할 수 있습니다. 또한, 금속 나노 입자는 직접 감소 하 고 추가 독성 감소 에이전트에 대 한 필요 없이 PDA 화면에서 안정. 나노 입자의 크기는 Ag의 초기 농도에 따라 달라 집니다 [(NH3)2]+. 이 방법을 사용 하면 NDs의 표면에 PDA의 잘 제어 증 착 및 ND의 합성 촉매의 우수한 나노 플랫폼 지원, 바이오 이미징, NDs의 기능을 크게 확장 AgNPs, 를 활용 하 고 바이오 센서입니다.
이 문서는 자체 생산 다 코팅, NDs의 표면 기능화 및 Ag의 감소에 대 한 상세한 프로토콜을 제공 합니다 [(NH3)2]+ AgNPs PDA 레이어 (그림 3)에 게. 전략은 단순히 검사의 농도 변경 하 여 다양 한 두께의 PDA 레이어를 만들 수 있는 AgNPs의 크기 또한 금속 이온 솔루션의 원래 농도 변경 하 여 제어할 수 있습니다. 그림 1A 에서 …
The authors have nothing to disclose.
이 연구는 국립 과학 재단 (CCF 1814797)에 의해 지원 되었다 및 미주리의 대학 연구 위원회, 소재 연구 센터, 예술의 대학 및 미주리 대학의 과학 및 기술에 과학
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 |