Name: Monolayer sentezi, Montaj ve Karakterizasyonu Protein Monolayer Elektrokimya Korumalı Altın Nanopartikül Filmler (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-10-04T13:00:00.000+00:00
Duration: 14 min 18 s
Description: Öğrenin, monolayer korumalı altın nanopartiküllerin sentezi ve ince film montajı ile protein monolayer elektrokimyası için optimize edilmiş adsorpsiyon arayüzleri oluşturmayı. Bu yöntem, redoks proteinlerinin elektron transfer kinetiğini incelemek için gelişmiş bir yaklaşım sunar.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Biz minnetle Ulusal Bilim Vakfı (CHE-0.847.145) ve bu araştırma cömertçe destekleyen Henry Dreyfus Öğretmen-Scholar Ödül Programı kabul ediyorsunuz. Biz özellikle kesitsel görüntüleme ile ona yardım için Richmond Üniversitesi Biyoloji Bölümü Mikroskopi ve Görüntüleme Müdürü Christine Davis, tanımak istiyorum. Özel teşekkür Dr verilir. T. Leopold, R. Kanters, D. Kellogg, R. Miller, ve W. Kasa yanı sıra, Russ Collins, Phil Joseph, Carolyn Marks, Mandy Mallory ve John Wimbush - Tüm Üniversitesi&#39;nde lisans araştırma yapmak mümkün Richmond. Leopold Araştırma Lab, geçmiş ve gelecek tüm lisans araştırmacılar için çok teşekkür ederiz çok kişisel verilir.

1. Hexanethiolate Monolayer Korumalı Altın Kümeleri Sentezi Hexanethiolate Fonksiyonlu tek tabaka korunan altın kümeleri (MPCs) gibi, Au 225 (C6) 75 ortalama bir yapı üretmek için altın mol oranı 2:1 1-hexanethiol (C6). Brust reaksiyon 4-9 Özgül değişiklikler aşağıdaki sentezlenir ligand tipi, özel tiol-altın oranları, sıcaklık ve reaksiyon doğum oranı, ya da post-sentez uygulamaları, 9-11 sırasıyla, değişen temel boyutları ve fonksiyonel koruyucu grupların MPCs çeşitli verim alınabilir 4 MPC yaklaşık ( çeşitli alkanethiol gruplarla Fonksiyonlu MPCs ortalama) kompozisyonlar, proton (1 H) iyot-ayrıştırılır örnekleri nükleer manyetik rezonans (NMR) analizi ile tespit edilebilir . <ol><li> 30 mL toluen uygun davlumbaz havalandırma ile 1.1 g tetraoctylammonium bromür (TOABr) eritin. </li><li> M ultrapurified 18 su (H 2 O UP) ~ 20 ml 0,38 g sodyum bor hidrür (NaBH 4) çözülür ve en az 30 dakika boyunca buz üzerinde soğuk izin. </li><li> ~ 20 ml H 2 O 0.31 g hidrojen tetrachloroaurate (HAuCl 4) çözülür ve kantitatif çözüm karışımı bir ek kullanarak TOABr toluen çözümü için transfer ~ H 2 O 5 mL sulu altın faz transfer etmek için çözünmemiş çözüm çözüm. Yanık turuncu, sulu ve net susuz aşamaları iyi karıştırma, böylece 30 dakika hafifçe kapatılmış ise titizlikle karıştırın. </li><li> Açık, sulu ve yanık turuncu susuz aşamaları, ayırma hunisi aktarın. Sulu (alt) tabakası ve süzün temiz bir balona çözünmemiş (üst) katmanı atın. </li><li> Çözünmemiş çözüm HAuCl 4 ile 2:1 oranında C6 ekleyin. Oluşturmak için, soluk sarı, neredeyse renksiz bir çözüm kırmızımsı turuncu bir renk değişikliği ile tespit Au (I) polimer, 30 dakika karıştırın. </li><li> 0 ° C karıştırılarak en az 30 dakika süreyle yalıtımlı bir buz banyosu ve soğuk reaksiyon karışımı aktarın. </li><li> Kantitatif ve hızlı bir şekilde anında Ayrıca üzerine MPCs kalın siyah bir çözüm oluşturan, tiyoller varlığı bir metalik altın Au (I) azaltmak için reaksiyon karışımı soğuk NaBH 4 çözüm ekleyin. Gece 0 ile reaksiyon karıştırın ° C </li><li> , Reaksiyon karışımı ayırma hunisi transfer atık behere sulu (alt) katmanın atmak ve döner şişesi ağır bir siyah çamur bırakarak yakın tam kuruluk çözünmemiş (üst) toluen katmanı buharlaşması. </li><li> Asetonitril ekleyerek ve bir gecede oturup izin MPCs çöktürün. </li><li> Kauçuk parçaları ve aspiratör ile yan silahlı şişesi ile orta gözeneklilik cam frit ile vakum filtrasyonu MPCs toplayın ve bir bol miktarda asetonitril ile durulayın. </li><li> İzin hava kuru MPCs, ürün tartmak, transmisyon elektron mikroskobu (TEM) ve NMR analizi ile karakterize ve mağaza ileride kullanmak üzere şapkalı. Formvar / bakır ızgara (400 mesh) ve 80-100 kV TEM araç işletim karbon desteği filmi üzerine toluende çözülür, damla döküm MPCs TEM görüntüleri alın. Ortalama çekirdek boyutu, görüntü analiz yazılımı kullanarak, Resim J (ücretsiz) olarak tahmin edilebilir. </li></ol> 2. Film Derleme: Protein Monolayer Elektrokimya Dithiol bağlantılı MPC Film Meclisi Ilk altın substrat elektrokimyasal dithiol bağlayan moleküllerin ve C6 değiştirilmiş MPCs çözümler, sonuçta dithiol bağlantılı MPC film montaj oluşturmak için birkaç kez tekrarlanır bir "dip döngüsü," telafi etmek için alternatif batırılmadan önce temizlenmeli ve C6 SAM ile modifiye . Önceki çalışmalarda belirtildiği gibi, 2 Pseudomonas aeruginosa azurin (AZ) protein için orijinal plazmid nezaketle Rice Üniversitesi ve AZ Dr Corey Wilson tarafından verildi Richmond profesörü olan Dr. Jonathan Üniversitesi tarafından saflaştırılmış ve liyofilize toz olarak verilmiştir . Dattelbaum, daha sonra görülebilir ultraviyole (UV-Vis) analizi ile doğrulandı gibi 5-10 mcM bir çözüm oluşturmak için 4.4 mM potasyum fosfat tamponu (KPB, pH = 7.0, μ = 10 mM) ile sulandırılır. <ol><li> Ilk Lucite tutucu plaka, bir çalışma elektrodu olarak altın yüzey, altın çalışma elektrot elektrik kontağı pirinç, kauçuk conta, Viton elektrot alanını tanımlar, o-ring: aşağıdan yukarıya doğru şu sırayla elektrokimyasal (ECHEM) sandviç hücre birleştirilmesi (0.32 cm 2), cam hücre gövdesi, ikinci kauçuk conta, ve ikinci Lucite hizmetkar levha. Tüm hücre dişli çubukları bir arada tutan ve dikkatle kanat somunların. Hücre 1 M doymuş KCI, Ag / AgCl referans tel ve bir Pt yardımcı elektrot teli ile bir bardak fıçı evler, ticari olarak satın alınan bir referans elektrot ile donatılmıştır. </li><li> Elektrokimyasal temiz incie, 0.2 ila 0.9 V potansiyel pencerelerde 0,2 ila 1,2 V ve 0,2 için 1,35 döngüsel voltametri (CV) yerine altın substrat V (karşı Ag / AgCl, KCl) 100 mV / s, 0.1 MH 2 bir çözüm 4 ve 0.01 M KCl SO. </li><li> 0.1 'den 0.4 V (karşı Ag / AgCl, KCl) KPB içinde taranan 100 mV / s 1 atın KPB potansiyel bir penceresi de dahil olmak üzere "standart koşullar," CV yaparak temizlenmiş çıplak altın substrat şarj akımını ölçmek ve durulama arda ile UP UP H 2 O H 2 O etanol (EtOH), ve EtOH. </li><li> ~ 300 ul EtOH 5 mM C6 çözüm temizlenmiş altın substrat Açığa ve sipariş C6 SAM oluşturmak için bir gecede oturup bekleyin. Hücre C6 çözüm atın ve H 2 O, EtOH ve H 2 O UP UP, EtOH gittikçe durulama </li><li> Standart koşullar SAM şarj akımı ölçün. KPB atın ve gittikçe UP UP H 2 O H 2 O, EtOH, ve EtOH ile durulayın. Şarj akımı çıplak altın ölçümü (adım 2.3) belirgin azalma olmalıdır 1 </li><li> EtOH 1,9-nonanedithiol (NDT) çözümü, 5 mM ~ 300 ul SAM modifiye altın substrat ortaya çıkarmak ve C6 SAM içinde moleküller birbirine bağlayan interdisperse NDT 1 saat oturmak için izin verir. NDT çözüm atın ve UP UP H 2 O H 2 O, EtOH, metilen klorür (CH 2 Cl 2), EtOH ile art arda ve iyice durulayın. </li><li> 1 saat süreyle yavaş yavaş N 2 gazı ile köpürme MPC çözüm CH 2 Cl 2 (~ 1 mg / ml) ajitasyon ile altın substrat Açığa . Gerekirse, buharlaşmış MPC çözüm CH 2 Cl 2 ile değiştirin. Bu film montaj ankraj MPC katmanı. MPC çözüm atın ve yeniden gittikçe CH 2 Cl 2 UP H 2 O, ve KPB ile durulayın. </li><li> Standart koşullar PPK katmanı şarj akımı ölçün. KPB atın ve gittikçe UP H 2 O ve CH 2 Cl 2 ile durulayın. </li><li> N 2 gazı ile 20 dakika süreyle yavaş yavaş köpürme ~ 300 ul CH 2 Cl 2 ajitasyon ile 5 mM NDT çözüm altın substrat Açığa . </li><li> NDT ve CH 2 Cl 2 ile iyice durulayın atın. Film montaj ikinci MPC pasoda 2.7 ve 2.8 adımları tekrarlayın. </li><li> Ek MPC katmanları, adımları 2.9 ve 2.10 para yatırmak için tekrarlanır. Her ek MPC tabakası ile şarj akımı karşılık gelen bir artış görülmektedir. </li><li> Ağa MPC filmi tamamlandıktan sonra, KPB ile film modifiye substrat durulayın. AZ protein, KPB ~ 5-10 mcM A'dan Z'ye çözüm ~ 150 mcL ECHEM sandviç hücre içine enjekte ve şapkalı ve en az 1 saat buzdolabında oturmak için izin MPC film montaj adsorbe. </li><li> ECHEM hücresi buzdolabından çıkarın ve yakın oda sıcaklığına geri dönmelerine izin verin. N 2 gazı ile KPB, KPB ile dolum ECHEM hücre ve kabarcık KPB ile 10 dakika süreyle iyice durulayın. </li><li> Protein tek tabaka elektrokimyasal çalışmalarda 0.25 -0.25 V, potansiyel penceresinde CV olarak yapılmaktadır V (karşı Ag / AgCl, KCl) 100 taranan KPB mV / sn. </li></ol> 3. Film Derleme: Optik Takip Dithiol bağlantılı MPC Film Meclisi MPC filmlerin optik değerlendirme için büyüyen önce, cam slayt bölümleri Piranha solüsyonu (Dikkat! 02:01, 4 ve H 2 O 2 SO H 2 konsantre) ile önceden temizlenmiş ve (3-mercaptopropyl)-trimethoxysilane (3-MPTMS ile tedavi sonra) 1-2 MPC filmler bu modifiye cam üzerine monte edilmiş, daha önce yukarıda anlatıldığı gibi "dip cycle" tekniği kullanılarak slaytlar . <ol><li> CH 2 Cl 2 ile 3-MPTMS modifiye cam slayt durulayın ve düşük hızda bir çalkalayıcı üzerinde ajitasyon ise PPK çözüm CH 2 Cl 2 (~ 1 mg / ml) 1 saat için yerleştirin. Bu film montaj silan merkaptanlar endgroups MPCs demirleme ilk PPK katmanı tamamlar. Slayt CH 2 Cl 2 ve N 2 gazı ile kuru ile iyice durulayın. UV-Vis slayt spektrumu (400 ila 1000 nm) alın ve CH 2 Cl 2 ile tekrar yıkayın. </li><li> Düşük hızda bir çalkalayıcı üzerinde ajitasyon ise 1 saat için 5 mM NDT çözüm CH 2 Cl 2 slayt yerleştirin. CH 2 Cl 2 ile slayt durulayın. </li><li> Düşük hızda bir çalkalayıcı üzerinde ajitasyon ise 1 saat süreyle MPC çözüm slayt yerleştirin. Bu film montaj ikinci MPC katmanı tamamlar. Slayt CH 2 Cl 2, N 2 gaz kuru ile iyice durulayın ve slayt UV-Vis spektrumu (400 ila 1000 nm). Ek MPC katmanları film montaj adsorbe olarak yelpazesinde absorbans artan olmalıdır. </li><li> Ek MPC katmanları, st para yatırmak içineps 3,2-3,3 tekrarlanır. </li></ol> 4. Monolayer Karakterizasyonu Kesit Transmisyon Elektron Mikroskobu ile Altın Küme Film Meclisleri Korumalı TEM kesitleri yeniden gömme tr yüz gömülü filmler 2, 12, temiz, standart bir mikroskop üzerine bir 3-MPTMS modifiye cam slayt üzerine monte bir MPC filmi ilk ekleyerek yapılır tarafından hazırlanan izin Embed 812 epoksi reçine kullanarak , dia aşağıdaki prosedürü sırasında işleme daha da gelişti. Filmin içinde MPCs yüksek sıcaklıklarda dekompoze olarak uygulanan ısı ile dikkatli kullanın. <ol><li> Mix Embed 812 epoksi reçine ve en az 12 saat süreyle kalınlaştırmak için izin. </li><li> Epoksi reçine ile "00" BEEM kapsül doldurun ve MPC film örneği (bölüm 3 hazırlanan) üst üzerinde ters. Bir kabarcık, epoksi reçine ve MPC filmi örnek arasında bir mühür, kapsülün üst yükselir, böylece kapsül üzerine koyun basıncı. 60 yaşında en az 18 saat süreyle polimerize İzin ° C ve daha sonra oda sıcaklığına monte slayt serin. </li><li> Isı ° C blok bağlı MPC en yüz film kaldırılması kolaylaştırmak amacıyla, 200, dökme alüminyum sıcak levha monte 20 saniye boyunca slaytlar. </li><li> Örnek bir kuyumcuya testere kullanarak BEEM kapsül blok filmi içeren kesin. </li><li> Iyi silikon iç bakacak kadar MPC film yüzü düz bir silikon kalıp yeniden gömmek kaldırılan kısmı. Epoksi reçine ile oda sıcaklığında silikon doldurun ve 60 yaşında en az 18 saat süreyle polimerize izin ° C Için örnek oda sıcaklığında soğutun. </li><li> Leica UCT ultramicrotome 60-80 nm ince örnek bölümleri bölümleri kesmek için bıçak kenarında dik bir elmas bıçak kullanarak alın. </li><li> Formvar / bakır ızgara (400 mesh) karbon desteği filmi üzerine yerleştirin bölümleri dilimlenmiş ve MPC film meclislerinin hazırlanan kesitler TEM görüntüleri çekmek. </li></ol> 5. Temsilcisi Sonuçlar: <img alt="Şekil 1" src="/files/ftp_upload/3441/3441fig1.jpg"> Şekil 1 çift katmanlı MPC film büyüme toplam 5 daldırma döngüleri (MPC ve NDT çözümleri maruz alternatif) akım izleme şarj. Şarj akımı (Şekil 2) film MPC "katmanları" ekleyerek, her daldırma döngüsü ile sistematik bir artış. Döngüsel voltamogramları 0.1 'den 0.4 V (karşı Ag / AgCl, KCl) mV / s 4.4 mM potasyum fosfat tamponu (pH = 7.0, μ = 10 mM) 100 taranan potansiyel bir pencere kullanılarak toplanmıştır. ML Vargo, CP Gulka, JK Gerig, CM Manieri, JD Dattelbaum, CB Marks, NT Lawrence, ML Trawick'in, ve MC Leopold, Langmuir 26 (1), 560-569 izni ile yayımlanmaktadır. Copyright 2010 American Chemical Society. <img alt="Şekil 2" src="/files/ftp_upload/3441/3441fig2.jpg"> Şekil 2 dithiol bağlantılı MPC film montaj adsorbe AZ protein (a) şematik. (B), MPC filmin montaj adsorbe AZ Tipik döngüsel voltammogram V (karşı Ag / AgCl, KCl) 100 mV / s 4.4 mM potasyum fosfat tamponu (pH = 7.0 taranan -0.25 'den 0,25' için potansiyel bir pencere kullanılarak toplanmıştır. μ = 10 mM). <img alt="Şekil 3" src="/files/ftp_upload/3441/3441fig3.jpg"> Şekil 3 Örnek 3 MPTMS modifiye cam slayt dithiol bağlantılı MPC film büyüme UV-Vis spektral izleme. Linker çözüm MPC çözümü için bir maruz kalma takip NDT cam slayt bir pozlama dip döngüsü oluşur. Film kalınlığı büyüme ve eşzamanlı absorbans artışı izleyen her daldırma sonuçları. Daldırma döngüleri artar sayısı arttıkça, yüzey plazmon bandının giderek ~ 520 nm dalga boyunda tanımlanır. ML Vargo, CP Gulka, JK Gerig, CM Manieri, JD Dattelbaum, CB Marks, NT Lawrence, ML Trawick'in, ve MC Leopold, Langmuir 26 (1), 560-569 izni ile yayımlanmaktadır. Copyright 2010 American Chemical Society. <img alt="Şekil 4" src="/files/ftp_upload/3441/3441fig4.jpg"> Şekil 4 dithiol bağlantılı MPC film montaj Transmisyon elektron mikroskobu (TEM) kesitsel görüntü analizi. Ankastre: Tipik filmin montajında ​​kullanılan hexanethiolate Fonksiyonlu MPCs TEM görüntüsü. TEM analizi ~ 2 nm Resim J analizi kullanarak MPCs ortalama altın çekirdek çapı belirlenir. ML Vargo, CP Gulka, JK Gerig, CM Manieri, JD Dattelbaum, CB Marks, NT Lawrence, ML Trawick'in, ve MC Leopold, Langmuir 26 (1), 560-569 izni ile yayımlanmaktadır. Copyright 2010 American Chemical Society.

<ol><li>Loftus, A. F., Reighard, K. P., Kapourales, S. A., Leopold, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Monolayer-Protected+Nanoparticle+Film+Assemblies+as+Platforms+for+Controlling+Interfacial+and+Adsorption+Properties+in+Protein+Monolayer+Electrochemistry%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Monolayer-Protected Nanoparticle Film Assemblies as Platforms for Controlling Interfacial and Adsorption Properties in Protein Monolayer Electrochemistry.</a> J. Am. Chem. Soc. 130, 1649-1661 (2008).</li>
<li>Vargo, M. L., Gulka, C. P., Gerig, J. K., Manieri, C. M., Dattelbaum, J. D., Marks, C. B., Lawrence, N. T., Trawick, M. L., Leopold, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Distance+Dependence+of+Electron+Transfer+Kinetics+for+Azurin+Protein+Adsorbed+to+Monolayer+Protected+Nanoparticle+Film+Assemblies%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Distance Dependence of Electron Transfer Kinetics for Azurin Protein Adsorbed to Monolayer Protected Nanoparticle Film Assemblies.</a> Langmuir. 26, 560-569 (2010).</li>
<li>Doan, T. T., Vargo, M. L., Gerig, J. K., Gulka, C. P., Trawick, M. L., Dattelbaum, J. D., Leopold, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrochemical+analysis+of+azurin+thermodynamic+and+adsorption+properties+at+monolayer-protected+cluster+film+assemblies+-+Evidence+for+a+more+homogeneous+adsorption+interface%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Colloid+and+Interface+Science%22%5BJournal%5D)">Electrochemical analysis of azurin thermodynamic and adsorption properties at monolayer-protected cluster film assemblies - Evidence for a more homogeneous adsorption interface.</a> Journal of Colloid and Interface Science. 352, 50-58 (2010).</li>
<li>Brust, M., Walker, M., Bethell, D., Schriffrin, D. J., Whyman, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+of+Thiol-derivatised+Gold+Nanoparticles+in+a+Two-phase+Liquid-Liquid+System%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Chem.+Soc.+Chem.+Commun%22%5BJournal%5D)">Synthesis of Thiol-derivatised Gold Nanoparticles in a Two-phase Liquid-Liquid System.</a> J. Chem. Soc. Chem. Commun. , 801-802 (1994).</li>
<li>Scouten, W. H., Luong, J. H., Brown, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enzyme+or+protein+immobilization+techniques+for+applications+in+biosensor+design%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Enzyme or protein immobilization techniques for applications in biosensor design.</a> Trends Biotechnol. 13, 178-185 (1995).</li>
<li>Davis, J., Vaughan, D. H., Cardosi, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Elements+of+biosensor+construction%5BTitle%5D)+AND+%22Enzyme+Microb.+Technol%22%5BJournal%5D)">Elements of biosensor construction.</a> Enzyme Microb. Technol. 17, 1030-1035 (1995).</li>
<li>Ramsay, G., Ed, In Commercial Biosensors - Applications to Clinical, Bioprocess, and Environmental Samples. , John Wiley & Sons. New York. (1998).</li>
<li>Ghindilis, A. L., Atanasov, P., Wilkins, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Immunosensors%3A+electrochemical+sensing+and+other+engineering+approaches%5BTitle%5D)+AND+%22Biosens.+Bioelectron%22%5BJournal%5D)">Immunosensors: electrochemical sensing and other engineering approaches.</a> Biosens. Bioelectron. 13, 113-131 (1998).</li>
<li>Templeton, A. C., Wuelfing, W. P., Murray, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Monolayer-Protected+Cluster+Molecules%5BTitle%5D)+AND+%22Accounts.+Chem.+Res%22%5BJournal%5D)">Monolayer-Protected Cluster Molecules.</a> Accounts. Chem. Res. 33, 27-36 (2000).</li>
<li>Aguila, A., Murray, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Monolayer-Protected+Clusters+with+Fluorescent+Dansyl+Ligands%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Monolayer-Protected Clusters with Fluorescent Dansyl Ligands.</a> Langmuir. 16, 5949-5954 (2000).</li>
<li>Hostetler, M. J., Templeton, A. C., Murray, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dynamics+of+Place-Exchange+Reactions+on+Monolayer-Protected+Gold+Cluster+Molecules%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Dynamics of Place-Exchange Reactions on Monolayer-Protected Gold Cluster Molecules.</a> Langmuir. 15, 3782-3789 (1999).</li>
<li>Wanunu, M., Popovitz-Biro, R., Cohen, H., Vaskevich, A., Rubenstein, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Coordination-Based+Gold+Nanoparticle+Layers%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Coordination-Based Gold Nanoparticle Layers.</a> J. Am. Chem. Soc. 127, 9207-9215 (2005).</li>
<li>Gaylean, A. A., Day, R. W., Malinowski, J., Kittredge, K. W., Leopold, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Polyelectrolyte-linked+film+assemblies+of+nanoparticles+and+nanoshells%3A+Growth%2C+stability%2C+and+optical+properties%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Colloid+and+Interface+Science%22%5BJournal%5D)">Polyelectrolyte-linked film assemblies of nanoparticles and nanoshells: Growth, stability, and optical properties.</a> Journal of Colloid and Interface Science. 331, 532-542 (2009).</li>
<li>Campbell-Rance, D. S., Doan, T. T., Leopold, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sweep%2C+Step%2C+Pulse%2C+and+Frequency-Based+Techniques+Applied+to+Protein+Monolayer+Electrochemistry+at+Nanoparticle+Interfaces%5BTitle%5D)+AND+%22%22%5BJournal%5D)">Sweep, Step, Pulse, and Frequency-Based Techniques Applied to Protein Monolayer Electrochemistry at Nanoparticle Interfaces.</a> , Forthcoming Forthcoming.</li>
</ol>

Çıkar çatışması ilan etti.

Protein tek tabaka elektrokimya redoks proteinleri ve sentetik adsorplayıcı platformları arasındaki etkileşimleri çalışmak için kullanılan etkili bir tekniktir. Ancak, bu stratejinin etkinliği, moleküler seviyede kontrol yüksek derecede bir adsorpsiyon arayüzü mühendisi yeteneğine bağlıdır. Bu protokol tarafından oluşturulan MPC-tabanlı platformlar sağlamak ve daha homojen bir protein adsorpsiyonu ortamda 3 alkanethiolate SAMs istihdam geleneksel PME sistemleri ile karşılaştırıldığında daha büyük bir mesafe <...

<table border="1"><tr><th> Reaktif ve ekipman Adı </th><th> Şirket </th><th> Katalog numarası </th></tr><tr><td> Tetraoctylammonium bromür </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 294136 </td></tr><tr><td> Sodyum bor hidrür </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 213462 </td></tr><tr><td> Hidrojen tetrachloroaurate </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 254.169-5G </td></tr><tr><td> 1-Hexanethiol </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 234192 </td></tr><tr><td> Transmisyon Elektron Mikroskobu </td><td> JEOL </td><td> 1010 </td></tr><tr><td> Nükleer Manyetik Rezonans Spektrometresi </td><td> Bruker Avance </td><td> 300 MHz </td></tr><tr><td> Formvar / karbon desteği filmi bakır ızgara (400 mesh) </td><td> Elektron Mikroskopi Bilimleri </td><td> FCF400-Cu </td></tr><tr><td> Altın substrat </td><td> Buharlasma Metal Films Corp. </td><td> Özel </td></tr><tr><td> Ag / AgCl referans elektrot </td><td> Mikroelektronlar, Inc. </td><td> MI-401F </td></tr><tr><td> Potentiostats </td><td> CH Instruments, Inc. </td><td> CHI650A, CHI610B </td></tr><tr><td> 1,9-Nonanedithiol </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> N29805 </td></tr><tr><td> (3-mercaptopropyl)-trimethoxysilane </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 175617 </td></tr><tr><td> Ultraviyole Visible Spektrofotometre </td><td> Agilent </td><td> 8453 </td></tr><tr><td> Embed 812 epoksi reçine </td><td> Elektron Mikroskopi Bilimleri </td><td> 14120 </td></tr><tr><td> &quot;00&quot; BEEM kapsül </td><td> Elektron Mikroskopi Bilimleri </td><td> 70000-B </td></tr><tr><td> Silikon düz kalıp </td><td> Elektron Mikroskopi Bilimleri </td><td> 70900 </td></tr><tr><td> Elmas bıçak </td><td> Diatome </td><td> 21-ULE, S12801 </td></tr></table>

monolayer sentezi, montaj ve karakterizasyonu protein monolayer elektrokimya korumalı altın nanopartikül filmler

Synthesis, Assembly, and Characterization of Monolayer Protected Gold Nanoparticle Films for Protein Monolayer Electrochemistry

Kolloidal altın, protein monolayer elektrokimya (PME) adsorpsiyon platformları olarak hizmet film meclisleri içine sentezlenir ve sonradan dahil tek tabaka korunan altın kümeleri (MPCs) denir alkanethiolate ligandlar ile korunan nanopartiküller. PME redoks proteinlerin elektron transferi (ET) reaksiyonları için bir redoks ortağı olarak da hizmet veren bir modifiye elektrot, bir adsorpsiyon platformu onları kapatarak elektrokimyasal özelliklerini inceleyerek model sistem olarak kullanılmaktadır. Çalışmalar, bu tür altın nanoparçacık filmi meclisleri daha homojen bir protein adsorpsiyon ortamı sağlamak ve alkanethiol kendini monte mono tabakaları (SAM) ile modifiye daha geleneksel sistemlere kıyasla mesafe bağımlı olmadan ET teşvik olduğunu göstermiştir. 1-3 Bu yazıda, MPCs hexanethiolate ligandlar değiştirilmiş bir Brust reaksiyon 4 kullanılarak sentezlenen ve görünür ultraviyole (UV-Vis) spektroskopisi, transmisyon elektron mikroskobu (TEM) ve proton (1 H), nükleer manyetik rezonans (NMR) ile karakterize olan Fonksiyonlu . PPK filmler MPC katmanları ve dithiol bağlayarak molekülleri alternatif bir &quot;dip döngüsü&quot; yöntemini kullanarak SAM modifiye altın elektrot arabirimler monte edilir. Altın elektrot Film büyüme sistemin şarj akımı çift katmanlı değişiklikleri ölçerek elektrokimyasal olarak izlenir. Tahmini bir film kalınlığı sağlar silan modifiye cam slaytlar üzerine monte analog filmler, film büyüme ve kesitsel TEM analiz optik izleme için izin verir. Film montaj sırasında, MPC ligand koruma manipülasyon gibi parçalar arası bağlantı mekanizması farklı adsorpsiyon mekanizması olan redoks protein arabirimi, kolayca adapte ağa filmleri için izin. Örneğin, Pseudomonas aeruginosa azurin (AZ) hexanethiolate MPCs ve sitokrom-c (CYT c) MPC arayüzey tabakası değiştirilmiş bir karboksilik asit elektrostatik immobilize olabilir dithiol bağlantılı filmler hidro adsorbe olabilir. Bu raporda, biz sadece AZ sistemi için film protokolü odaklanmak. MPC modifiye sentetik platformlarda proteinlerin adsorpsiyon içeren soruşturmalar biyomoleküllerin ve insan yapımı malzemeleri arasındaki etkileşimlerin daha anlayış ve dolayısıyla biyosensör şemaları, ET modelleme sistemleri, ve sentetik biyouyumlu malzemeler kalkınma yardımı olabilir. 5-8

Tek tabaka korunan kümeleri (MPCs) olarak bilinen Alkanethiolate stabilize altın kolloidler, sentezlenmiş karakterize ve adsorpsiyon gibi basit redoks protein protein tek tabaka elektrokimya için bir arayüz olarak ince filmlerin içerisine monte<em&gt; Pseudomonas aeruginosa</em&gt; Azurin (AZ) ve sitokrom<em&gt; C</em&gt; (CYT<em&gt; C</em&gt;).

Monolayer sentezi, Montaj ve Karakterizasyonu Protein Monolayer Elektrokimya Korumalı Altın Nanopartikül Filmler

Monotaba korumalı altın kümeleri (MPCs) olarak adlandırılan, alkan tiyolat ligandları ile korunan kolloidal altın nanoparçacıklar sentezlenir ve ardından...

Aşağıdaki deneyin genel amacı, tek tabaka korumalı kümeler veya MPC'ler olarak bilinen alkillat stabilize altın nanoparçacıklar sentezlemek ve bu materyalleri azarin protein tek tabaka elektrokimyası için bir absorbsiyon arayüzü olarak kullanılan ince film düzenekleri halinde birleştirmektir. Bu işlem, öncelikle altın kolloidlerinin organik ligandlarla korunmasıyla, bir Alkan Pholate filmi ile çevrelenmiş altın nanoparçacıklar oluşturularak gerçekleştirilir. Ardından MPC'ler, altın ve cam alt tabakalara sabitlenir ve büyümesi optik ve elektrokimyasal ölçümlerin yanı sıra kesit mikroskopisi ile takip edilen, kovalent olarak bağlanmış ince çok tabakalı filmler şeklinde ağ yapısına dönüştürülür.Ardından, elektron transfer proteini azarin arayüzde absorbe edilir ve protein monotabaka elektrokimyası için döngüsel voltametri gerçekleştirilir. Sonuçlar, bu prosedürle oluşturulan MPC film arayüzlerinin, MPC filme dayalı adsorbe proteinin daha optimize edilmiş elektrokimyasal analizine olanak tanıdığını; geleneksel mesafe bağımlılığından yoksun, daha homojen bir adsorpsiyon arayüzü ve hızlı elektron transfer kinetiği sağladığını göstermektedir. Bu tekniğin geleneksel protein elektrokimyasın

synthesis-assembly-characterization-monolayer-protected-gold

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Biyomühendislik

Biz şablon baskı ve fotolitografi, hem de microfabricated desenleri kültür hücreleri yöntemleri ile micropattern nano altın ince filmler için teknikler hakkında rapor. Buna ek olarak, malzeme ve taramalı elektron ve floresan mikroskobu teknikleri kullanılarak kültürlenmiş hücrelerin morfolojisi karakterize etmek için görüntü analiz yöntemleri açıklanmaktadır.

Hücre-malzeme Etkileşim Araştırmalar Nanogözenekli Altın Patterns mikroimalat

Şablon ücretsiz zeminler üzerine makroskobik nanoparçacık-ligand tek katmanlı filmler işlevselleştirmek ve kendine monte Basit, sağlam ve ölçeklenebilir tekniği bu protokol açıklanmıştır.

Şablon-ücretsiz Substratlarm üzerine makroskobik Nanoparçacık-ligand tabakalı Filmler işlevselleştirmek ve Öz-montajı A Tekniği

CdS veya ZnS'nin yarı iletken kabukları ile kaplanmış tek tip altın nanoparçacıkların sentezi gerçekleştirilir. Yarı iletken kaplama, önce bir gümüş sülfür kabuğunun biriktirilmesi ve gümüş katyonlarının çinko veya kadmiyum katyonları ile değiştirilmesiyle gerçekleştirilir.

Sentezi, Karakterizasyonu ve Hibrid Au / CdS ve Au / ZnS Çekirdek / Shell Nanopartiküller işlevselleştirilmesi

Gümüş nanocubes ve alt 10 nm boşlukları ile plasmonik nano yama antenlerin imalat kolloidal sentezi için bir protokol sunulmuştur.

Plazmonik ve Nanofotonik for Applications Nanopatch Antenlerin Kolloidal Sentezi

Biz kolloidal tekniğinde teknikleri kullanarak periyodik altın nanocup dizilerin imalatı göstermek ve nanoplasmonic Filmler önemini tartışıyorlar.

Kolloidal litografi kullanarak periyodik altın Nanocup dizilerin imalatı

Bu protokole göre geniş alanlar üzerinde kontrol edilebilir ve özelleştirilebilir nanopartikül filmler yapmak için kullanılan yeni bir nano-imalat tekniği detayları kaplama metal filmleri dewetting, kendinden montajlı.

Geniş bir alan Nanofabrication çok Millî olan Dewetting üzerinden kontrol edilebilir ve özelleştirilebilir altın nano tanecikleri ve substrat tabanlı

Birçok biyolojik uygulamada, amphiphilik altın nano-artiküller kullanılabilir. Bir protokol, ligin ikili karışımı ve bu partiküllerin ayrıntılı bir karakterizasyonu ile kaplı altın nanoboya maddeleri sentezlemek için sunulmuştur.

Amphiphilik altın nanopartiküller sentezi ve karakterizasyonu

Burada, proton translocation moleküler mekanizması tek lipozomlar, lipid membranlar üzerinde çalışmak için bir protokol sitokrom bo3  örnek olarak kullanarak mevcut. Birleştirerek elektrokimya ve floresan mikroskopisi, lumen tek veziküller, tek içeren veya birden fazla enzim, pH değişiklikler algıladı ve ayrı ayrı analiz.

Proton pompalama membran enzimler elektrokimya ve floresan mikroskopisi kullanılarak incelenmesi için tek lipozom ölçümleri

Bu çalışma, lazer ışınlanmış altın nanopartiküllerden tBLM'lere ısı transferinin dinamik, invaziv olmayan izlenmesini sağlamak için bir protokolü özetlemektedir. Sistem, tBLM'lerdeki iletkenlik değişikliklerinin gerçek zamanlı ölçümü için empedans spektroskopisini, ısı üretimi için altın nanopartikül aydınlatmasını yönlendiren yatay odaklı bir lazer ışını ile birleştirir.

Altın Nanopartiküller ve Lipid Membranları Arasındaki Isı Transferini İzlemek için Bağlı Bilayer Lipid Membranları

Organik bir çözücüde ~12 nm çapında altın nanopartiküllerin (Au nanopartikülleri) sentezlenmesi için bir protokol sunulmuştur. Altın nanopartiküller aglomerayı önlemek için oleylamin ligandları ile kaplanmıştır. Altın nanopartiküller toluen gibi organik çözücülerde çözünür.

Altın Nanopartikül Sentezi

Mevcut protokol, yeni bir otonükleasyon bastırma mekanizmasına dayalı altın nanopartikül sentez tekniği kullanarak hücrelerdeki metallothionein etiketli proteinleri tespit etmek için klonlanabilir bir elektron mikroskobu etiketleme teknolojisini tanımlamaktadır.

İyi Korunmuş Ultrayapı ile Protein Lokalizasyon Analizi için Hücrelerde EM-Görünür Altın Nanopartiküllerinin Doğrudan Sentezi

Öğrenin, monolayer korumalı altın nanopartiküllerin sentezi ve ince film montajı ile protein monolayer elektrokimyası için optimize edilmiş adsorpsiyon arayüzleri oluşturmayı. Bu yöntem, redoks proteinlerinin elektron transfer kinetiğini incelemek için gelişmiş bir yaklaşım sunar.

Monolayer sentezi, Montaj ve Karakterizasyonu Protein Monolayer Elektrokimya Korumalı Altın Nanopartikül Filmler

Daha fazla video keşfet