Name: Su Supramoleküler Polimerlerin Boyut, Şekil ve Stabilite Kontrolü (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-08-02T12:00:00.000+00:00
Duration: 16 min 24 s
Description: Keşfedin su içindeki süpramoleküler dinamik nanoparçacıkların boyut, şekil ve stabilite kontrolünü. İyonik kuvvet manipülasyonu ile küreselden çubuksal geçişleri inceleyerek biyo-nanoteknoloji uygulamaları için yeni yöntemler geliştirin.

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

Yazarlar minnetle DOSY-NMR ile yardım için Marko Nieuwenhuizen kabul ediyorsunuz.

<img alt="Şema 1" src="/files/ftp_upload/3975/3975scheme1.jpg" /> Şema 1. Yapı bloğunun milimolar konsantrasyonlarda, yaklaşık 5 nm çaplı gösteren küresel agrega içine sitrat tamponunda BTA tabanlı discotics Öz-montaj. 3 çevresinde nm ve uzunluğu&gt; 25 nm çaplı ince uzun çubuklar oluşumunda NaCl sonuçlar ilavesiyle iyonik kuvvet artan. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/3975/3975scheme1large.jpg" target="_blank">daha büyük Şekil görüntülemek için</a> . 1. NaCl Konsantrasyon Fonksiyonu Olarak Sıcaklığa bağlı CD Spectra CD Spektroskopisi ve Ölçümü için bir BTA-Gd (III) DTPA Çözümler hazırlanması <ol><li> Bir 100 mM sitrat tampon maddesi (pH 6.0) hazırlayın. </li><li> 2 M NaCl ile bir 100 mM sitrat tampon maddesi (pH 6.0) hazırlayın. </li><li> BTA-Gd (III) 100 mM sitrat tampon, 10 mL DTPA (MW = 3.184 g • mol -1) t 0,254 mg çözünmesiarget konsantrasyonu 8 • BTA-Gd (III) DTPA 10 -3 mM. </li><li> 5 dakika boyunca çözelti sonikasyon. </li><li> Çözümü ile 1 cm UV cuvet doldurun ve 230-350 nm bir CD spektrumu ve 363 den yüksek yoğunluk CD bandında bir CD soğuma eğrisi (örneğin λ = 269 nm) ölçmek - 1 K dk hızında 283 K - 1. </li><li> M NaCl sitrat tampon çözeltisi 2, yarım konsantrasyonuna discotics seyreltilmesi hedef konsantrasyonu 4 • 10 -3, 1 M NaCl ile iyonik kuvvet arttırmak için BTA-Gd (III) çözeltisi DTPA tamponlu aynı hacimde ekleme BTA-Gd (III) DTPA mM. </li><li> 5 dakika artmış iyonik gücü ile Vortex çözüm. </li><li> 1 K dk -1 hızında 283 K - 230-350 nm ve 363 den yüksek yoğunluk CD bandında bir CD soğuma eğrisi bir CD spektrumu Remeasure. </li></ol> 2. T-bağımlı bir model için T-bağımlı CD Data takılmasıent Self-montaj <ol><li> Ham CD veri Kökeni 8.5 ve normalleştirilmiş olarak ihraç edildi. Bu, 1&#39;e eşit olarak ölçülen en düşük sıcaklık 0 eşit olarak ölçülen en yüksek sıcaklık ve CD etkisini CD etkisi tanımlayarak elde edildi. CD-etkinin büyüklüğüne agregasyon derecesini 8 ile orantılı olduğundan, normalize CD-eğrileri agregasyon derecesini ile orantılıdır. </li><li> Normalize veriler van der Schoot 8,9 türetilmiş bir T-bağımlı kendinden montaj modeli kullanılarak OriginPro 8.5 nonlineer eğri fit seçeneğini kullanarak takıldı. Bu modelde, bir çekirdeklenme ve bir uzama rejimi ayırt edilirler. Birinci uzama rejimi (T &lt;T e) &#39;de agregasyon derecesini aşağıdaki denklem kullanılarak, monte edilmiştir: </li></ol><img alt="Denklem 1" src="/files/ftp_upload/3975/3975eq1.jpg" /> Yukarıdaki denklemde (değişken sıcaklığı, T, ve AggR derecesi yanında içeriregation, Φ n) üç parametre; Φ n / Φ SAT içermediğinden emin olmak için giriliyor uzama h e, uzama sıcaklığı T e (kendinden montaj başladığı sıcaklık) ve parametre Φ SAT, entalpi yani agregasyon derecesini birlik geçemez kısıtlama izler birlik, geçemez. Armatür uzama h e (J / mol) ve belirli bir konsantrasyonu için moleküllerinin kendinden montaj karakterize uzama sıcaklığı T e (K) entalpi vermektedir. Takarken, bir kısıtlama denklemi 2.1 uzama rejimi içerisinde geçerlidir bu yana T e altındaki sıcaklıklarda toplama sadece derecesi, monte gerektiğini hangi uyulmalıdır. Sonra, kümeleme deneysel olarak bulunan derecesiçekirdeklenme rejimi aşağıdaki denklem kullanılarak, takılabilir: <img alt="Denklem 2" src="/files/ftp_upload/3975/3975eq2.jpg" /> Yani uzama h e, uzama sıcaklığı T e ve parametre Φ entalpi SAT; Yukarıdaki denklem zaten üç denklem 2.1 ile belirlenmiştir olan dört parametre (T ve Φ n değişkenlerin yanında) içerir. Sadece bilinmeyen parametre K olan bir değer-açıklayan T e üzerindeki sıcaklıklarda için toplama deneysel olarak bulunan derecesi takarak bulunan faz-çekirdeklenmeyi kooperativiteye. 3. Kriyojenik TEM üzerinden Transmisyon Elektron Mikroskobu ve Supramoleküler Polimerlerin Görselleştirme için BTA-Gd (III) DTPA Çözümler hazırlanması <ol><li> Bir 100 mM sitrat tampon maddesi (pH 6.0) ve bir 100 mM sitrat tampon maddesi (pH 6.0): w iki geçici saklama alanı hazırlamakITH 5 M NaCl. </li><li> 0,318 BTA-Gd (III) &#39;ün mg hazırlanmış tamponlar her biri 0,1 mL DTPA (MW = 3.184 g • mol -1), BTA-Gd (III) DTPA hedef konsantrasyonu 1 mM. Çözünmesi </li><li> Kriyojenik TEM için örnek camlaşma otomatik bir camlaşma robot (FEI Vitrobot Mark III) kullanılarak gerçekleştirilir. CryoTEM ızgaraları (R2 / Quantifoil Mikro Araçlar GmbH 2 Quantifoil Jena ızgaraları) öncesinde 40 s için 5 mA bir Cressington 208 karbon lak işletim kullanarak vitrifikasyon prosedürü için tedavi yüzeyi plazma vardır. Sulu çözelti daha sonra bir otomatik FEI Vitrobot üzerine camlaşma boyunca ızgara üzerinde uygulanır. Bu sıvı etan çok hızlı bir ızgara daldırma ızgara ve müteakip camlaşma üzerine sulu çözeltisi ince bir tabaka oluşturmak için aşırı sıvı blotting, ızgara üzerinde numunenin uygulanmasını içerir. Camlaşma sonra numune sıvı azot içinde saklanır ve ayrıca coole, otomatik yükleyici kaset üzerine elle transferSıvı azot ile d. Kaset sonra TEM autoloader sokulur. Tüm bu elle yapılır. </li><li> CryoTEM deneyler TU / e cryoTITAN (FEI), (gerçekleştirilir <a href="http://www.cryotem.nl" target="_blank">www.cryotem.nl</a> ). TU / e cryoTITAN 300 kV bir alan emisyon tabancası (FEG) işletme ile donatılmıştır. Görüntüler sonrası bir sütun gatan Enerji Filtresi (GIF) ile donatılmış bir 2k x 2k gatan CCD kamera kullanılarak kaydedildi. </li></ol> 4. Düşük İyonik güç de Küresel Kendinden monte BTA-Gd (III) DTPA 1 H-NMR DOSY Ölçümleri <ol><li> D 2 O (&#39;pH 6,0&#39;) içinde d-6 süksinat, bir tampon 50 mM hazırlamak; tampon içinde 1 M ND 4 OD kullanılarak 6.0 pH ayarlama takiben, D 2 O d 6-süksinik asit çözülmesi ile hazırlanır D 2 O. 50 mM süksinat nihai konsantrasyonunu ilave D 2 O. ile ayarlanmıştır </li><li> Gd (III) son derece paramanyetik olduğundanve 1 H sinyalleri böylece önemli ölçüde genişletilmiş olur, Gd (III) Y (III) için sübstitüe edilmiştir. </li><li> BTA-Y (III) DTPA (MW = 2.979 g • mol -1), bir 50 mM 1 mL D 2 O (&#39;pH 6,0&#39;), hedef konsantrasyon d 6-süksinat tampon 1 mM 2,98 mg eritilir BTA- Y (III) DTPA. </li><li> 1 H-NMR ölçümleri DOSY Varian gelen ID-PFG prob bir 5 mm ile donatılmış bir Varian Unity Inova 500 spektrometresi üzerinde yürütülmektedir. DOSY deneyler DOSY tek seferlik (Doneshot, Varian) darbe dizisi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. 90 derece darbe und karıştırma süreleri buna göre adapte edilmiştir. (Trimetilsilil) propionik-2, 2,3,3 - - Kimyasal kaymalar 3 arasında kimyasal kayma kullanılarak referans yapılmıştır [D 4] asit sodyum tuzu (TMSP). </li><li> HDO öz-difüzyon ölçümleri kalibre için kullanılan; bunu 298 K D 2 O HDO öz-difüzyon 19.0 × 10-9 m 2 olduğu literatürden bilinmektedir </sup&gt; • s -1. Bir referans olarak, D 2 HDO öz-difüzyon O Varian 2 Hz D 2 O standart örneği ölçüldü ve standart değere kalibre. Agregaların hidrodinamik yarıçapları R H hesaplamak için kullanılan model küresel parçacıkların yayılması için Stokes-Einstein ilişkidir. </li></ol> 5.. Temsilcisi Sonuçlar 1 H-NMR DOSY ve BTA-M (III)-DTPA üzerine SAXS ölçümleri: sitrat tampon içinde küresel nesneleri Periferal Gd (III) kompleks iyonik karakteri çekirdek uzunlamasına çubuk-benzeri agregalar halinde polimerize üzere tasarlanmıştır diskotik monomerler tek boyutlu büyüme engellenme tanıtır. Çekici ve itici etkileşimler arasındaki dengenin boyutu ve agregalar (Şema 2) şeklinde kontrol eder. <img alt="Şema 2" src="/files/ftp_upload/3975/3975scheme2.jpg" /> Şema 2,. Boyutu ve çözelti içinde parçacıklar biçiminde belirlemek için güçlü bir teknikle sinkrotron kaynağı küçük açılı X-ışını dağılma (SAXS) &#39;dir. BTA-Gd (III)-DTPA bir sitrat tampon çözeltisi içinde eritildi ve SAXS profilleri kaydedildi ve bölgenin 0.01 &lt;q &lt;0.1 A -1 monte edilmiştir. Düşük-q bölgesi (q &lt;0.06 Å -1) sıfıra yakın bir yamacında küresel nesneleri (Şekil 1) varlığını düşündüren, toplam şekil anizotropi eksikliği gösterir. Farklı konsantrasyonlarda ölçülen veriler 3.2 nm, hesaplanan dönüş yarıçapı, R giden homojen bir kümil potasyum başlatıcısı varlığında küresel form faktörü kullanılarak monte edildi. Monomerik diskotik BTA-Gd (III)-DTPA hesaplanan geometrik yarıçapı 1&#39;e yakın bir boy oranı ile agrega varlığını ve 3.0 nm vardır. <img alt="Şekil 1" src="/files/ftp_upload/3975/3975fig1.jpg" /> Şekil 1. SAXS profilleri 0,5 azından sitrat tampon içinde BTA-Gd (III)-DTPA (100 mM, pH 6) ve 1.0 mm (üst) için. BTA-Y DOSY NMR (III)-DTPA 50 mM 1.0 mM (alt) at d 6-süksinat tampon. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/3975/3975fig1large.jpg" target="_blank">büyük rakam görmek için buraya tıklayın</a> . Kendi oluşturduğunuz nesnelerin küresel şekil ve nanometre boyutunda daha fazla kanıt sağlamak amacıyla, 1 H yapılan difüzyon-sipariş NMR spektroskopisi (1 H-DOSY NMR) (Şekil 1). DOSY-NMR hidrodinamik çapı (R H) hesaplanır edilebileceği agregalar, yayılma katsayıları belirlenmesine olanak tanır. Gd (III) yüksek paramanyetik ve 1 H sinyallerini olduğundan böylece önemli ölçüde genişletmiş olacak, biz diamanyetik Y (III) Gd (III) değişti. Bir döteryumlanmış süksinat tampon içinde toplanmış diamagnetic diskotik amfifil yayılma katsayıları (50 mM, PH 6, C = 1 mM) 0.69x10-10 m 2 s -1 olduğu tespit edildi. Stokes-Einstein ilişkisi aracılığıyla, biz küresel boyutta ayrık nesneleri (Tablo 1) 2.9 nm bir hidrodinamik yarıçapı R H hesaplayabilirsiniz. Bu boyut BTA-Gd (III)-DTPA için SAXS veri elde değeri ile mükemmel bir uyum içindedir. <table border="1"><tbody><tr><td> BTA-M (III)-DTPA [MM] </td><td> D t [10 -10 m 2 s -1] </td><td> R, H, bir [Nm] </td><td> R b [Nm] </td></tr><tr><td> 1 </td><td> 0.69 </td><td> 2.9 </td><td> 3.2 </td></tr></tbody></table> DOSY bir; SAXS gelen b BTA-M (III)-DTPA için SAXS ve DOSY ölçümleri Tablo 1. Sonuçları. BTA-Gd üzerine Cryo-TEM (III)-DTPA: küresel nesnelerden uzamış nanorods için Tek boyutlu bir yığın uzunluğu boyunca başarılı kontrolü için daha fazla kanıt cryo-TEM mikrografları elde edilmiştir. Sulu çözelti camlaşma nedeniyle kriyojenik TEM kendinden monte agregatların yapısal özelliklerini koruyan ve morfoloji konvansiyonel TEM numune hazırlanması ile ilgili etkiler kurutulması. Şekil 2 (sol) olduğu BTA-Gd (III)-DTPA beklenen küresel üretir gösterir önler çapları ile nesneler SAXS ve DOSY ölçümlerinden sonuçlar teyit bir 1 mM konsantrasyonu, azından yaklaşık 6 nm. Bu bulgulara göre, dendritik makromoleküllerin supramoleküler eşdeğer 10 kabul edilebilir Kendi oluşturduğunuz ayrık nesneleri elde etmek mümkün olmuştur. <img alt="Şekil 2" src="/files/ftp_upload/3975/3975fig2.jpg" /> . Şekil 2 BTA-Gd için Cryo-TEM görüntüleri (III)-DTPA sitrat tampon içinde 298 K (100 mM, pH 6) vitrifiye (solda) 1 mM, ölçek çubuğu 50 nm temsil eder;(Sağda) 1 298 mM sitrat tampon K (100 mM, pH 6) ve 5 genel bir NaCl konsantrasyonu M de vitrifiye, ölçek çubuğu 50 nm temsil eder. Şimdiye kadar sadece düşük iyonik kuvvet tamponlanmış çözümler çalıştım. Periferik elektrostatik itici güçleri BTA-Gd (III)-DTPA hüsrana tek boyutlu büyüme kökeni olan M (III)-DTPA kompleksleri ücret Bununla birlikte, eğer beklediğimiz, tamponlu çevre iyonik şiddeti artan Kendi kendine monte nesnenin farklı türde bir dolayısıyla, elektrostatik etkileşimler azaltmak ve, son derece hidratlanmış counterions ile bir inert 01:01 tuzu olmalıdır kullanılarak oluşturulan edilmelidir. 5 M NaCl ihtiva eden sitrat tamponu içinde bu etki gerçekten de (Şekil 2, sağ) gözlemlenmiştir. Yüksek boy oranı oluşumu supramoleküler polimerler çubuk benzeri açıkça yüksek iyonik güçte cryo-TEM mikrografları görülmektedir. Elektrostatik tarama bu bulgu için en olası açıklama. Bir sphe gelen şekil değişiklikleri6 nm kadar birkaç yüz nanometre uzunluğunda çapında uzun çubukların çapı yaklaşık 6 nm rical agrega. BTA-Gd (III)-DTPA CD ölçümleri: iyonik dayanıklılığını artırarak kendi kendine montaj kooperatif devreye Dairesel dikroizm (CD) spektroskopisi sol-elli ve sağ-elli dairesel polarize ışık arasındaki emilim farkı ölçer. Sarmal bir nesne tercih edilen bir sarmal duygusu vardır sağ ve sol-elli dairesel polarize ışık dolayısıyla bir CD-etkisine yol açan, değişik derecelerde absorbe edilecektir zaman. Moleküller arası hidrojen bağları agrega içinde ardışık BTA-Gd (III)-DTPA arasında oluşan bu yana, bir sarmal şekilde dizilmiş ve L-fenilalanin parçasındaki stereojenik merkezi diğer üzerinden bir sarmal anlamda yana, biz açık bir CD bekliyoruz BTA-Gd (III)-DTPA tabanlı agrega 11,12 gelen spektrum. Buna ek olarak, sıcaklık bağımlı CD spektroskopisi, bir güçlüBTA-Gd kendinden montaj mekanizması (III)-DTPA polimerizasyonu değerlendirmek ve aracı oluşan agrega 13 istikrarı sonuçlar elde sağlar. Bir örnek olarak, BTA-Gd oda sıcaklığında CD spektrumu (III)-DTPA artan tuz konsantrasyonu (1.0 M NaCl, 0 M NaCl) ile (100 mM sitrat tampon içinde 8x10 -3 mM ya 4x10 -3 mM) verilmiştir Şekil 3A. Önemli ölçüde daha düşük konsantrasyonda CD ölçümleri için uygulanan rağmen, net Pamuk etkisi bile mikromolar konsantrasyonlarda, sağlam agrega varlığını gösterir. Yığınları ve discotics daha iyi ambalaj periferinde azaltılmış etkileşimler için iyi bir göstergedir tuz konsantrasyonu, artan üzerine CD spektrumunun şekli değişir. Buna ek olarak, aynı çözüm (363-283 K, λ = ölçüldüğünde 269 ya da 278 nm) CD soğutma eğri şekilli belirgin farklılıklara (Şekil 3B) göstermektedir. Apebeveyn T agregasyonu yüksek tuz konsantrasyonu ve CD-etkisi daha ani artış ile karakterize giderek işbirliği mekanizması, yüksek sıcaklıklara başlar vites değişimi hangi e-sıcaklık ortaya çıkıyor. 0 M NaCl de soğuma eğrisi iyi bir isodesmic kendini montaj işlemi tarif edilse de, 1.0 M NaCl de soğuma eğrisi bir kooperatif kendi kendine montaj süreci 14 için tipiktir. İlk durumda, bütün ilişki sabitleri ikinci durumda kendi kendine montaj en az iki farklı aşamalarda gerçekleşir ederken eşit olduğu kabul edilmektedir. Birinci adımda, bir &quot;çekirdek&quot; enerjik olarak son derece istenmeyen olan oluşmuş olması gerekir. Kritik bir polimerizasyon sıcaklığının altına soğutulduktan sonra, yüksek molekül ağırlıklı polimerler içine supramoleküler uzama ve üstel büyüme takip eder. Bir kooperatif modeli kullanılarak BTA-Gd kendinden montaj (III)-DTPA 0 ve 1 M NaCl termodinamik parametrelerin miktarının açıkça K azalma ortaya &lt;8 sabit boyutsuz aktivasyonu alt&gt; a. K için daha düşük bir değeri olarak cryo-TEM görülen yüksek uzunlamasına supramoleküler polimerlerin oluşumu ile ifade edilir kendinden montaj işleminde kooperativiteye yüksek bir derecede, göstermektedir. <table border="1"><tbody><tr><td> BTA-Gd (III)-DTPA </td><td> C NaCl </td><td> K </td></tr><tr><td> 8 x10 -3 mM </td><td> 0 M </td><td> 5 10 -2 </td></tr><tr><td> 4 x10 -3 mM </td><td> 1 M </td><td> -4 1 10 </td></tr></tbody></table> Tablo 2. K ile ifade kooperativiteye derecesi BTA-Gd sıcaklığa bağlı kendine düzeneği (III)-DTPA NaCl konsantrasyonunda (C NaCl) bir fonksiyonu olarak bir. <img alt="Şekil 3" src="/files/ftp_upload/3975/3975fig3.jpg" /> Şekil 3. BTA-GBir 100 mM sitrat tampon maddesi (yüksek iyonik güçte düşük iyonik kuvveti ve 4 x10 -3 mM c = 8 x10 -3 mM) iyonik kuvveti bir fonksiyonu olarak 293 K&#39;de kaydedildi A] CD spektrumu d (III)-DTPA , c = 0 M NaCl - 1.0 M, molar elips Δε aşağıdaki gibi hesaplanır: Δε = CD-etkisi / (cxl) içinde c mol L -1 in BTA konsantrasyonu ve l cm yol uzunluğu olan optik ; B λ ölçülen] ilgili CD soğutma eğrileri 0 M NaCl ve 1 M NaCl çözüm 278 nm = 269 nm NaCl konsantrasyonunun işlevi c = 0 M NaCl olarak agregasyon Φ n derecesi cinsinden ifade - 1.0 M, Φ n CD-etkisi maksimal tarafından CD-etkisi ölçülmüş bölünmesi ile hesaplanır.

<ol><li>Palmer, L. C., Stupp, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+self-assembly+into+one-dimensional+nanostructures%5BTitle%5D)+AND+%22Acc.+Chem.+Res%22%5BJournal%5D)">Molecular self-assembly into one-dimensional nanostructures.</a> Acc. Chem. Res. 41, 1674-1684 (2008).</li>
<li>Janssen, P. G. A., Vandenbergh, J., van Dongen, J. L. J., Meijer, E. W., Schenning, A. P. H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((ssDNA+templated+self-assembly+of+chromophores%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">ssDNA templated self-assembly of chromophores.</a> J. Am. Chem. Soc. 129, 6078-6079 (2007).</li>
<li>Bull, S. R., Palmer, L. C., Fry, N. J., Greenfield, M. A., Messmore, B. W., Meade, T. J., Stupp, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+templating+approach+for+monodisperse+self-assembled+organic+nanostructures%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">A templating approach for monodisperse self-assembled organic nanostructures.</a> J. Am. Chem. Soc. 130, 2742-2743 (2008).</li>
<li>Lortie, F., Boileau, S., Bouteiller, L., Chassenieux, C., Lauprêtre, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chain+stopper-assisted+characterization+of+supramolecular+polymers%5BTitle%5D)+AND+%22Macromolecules%22%5BJournal%5D)">Chain stopper-assisted characterization of supramolecular polymers.</a> Macromolecules. 38, 5283-5287 (2005).</li>
<li>Wang, X., Guerin, G., Wang, H., Wang, Y., Manners, I., Winnik, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cylindrical+block+copolymer+micelles+and+co-micelles+of+controlled+length+and+architecture%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Cylindrical block copolymer micelles and co-micelles of controlled length and architecture.</a> Science. 317, 644-647 (2007).</li>
<li>Besenius, P., Portale, G., Bomans, P. H. H., Janssen, H. M., Palmans, A. R. A., Meijer, E. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Controlling+the+growth+and+shape+of+chiral+supramolecular+polymers+in+water%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+U.S.A%22%5BJournal%5D)">Controlling the growth and shape of chiral supramolecular polymers in water.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 107, 17888-17893 (2010).</li>
<li>Besenius, P., van den Hout, K. P., Albers, H. M. H. G., de Greef, T. F. A., Olijve, L. L. C., Hermans, T. M., de Waal, B. F. M., Bomans, P. H. H., Sommerdijk, N. A. J. M., Portale, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Controlled+supramolecular+oligomerisation+of+C3-symmetrical+molecules+in+water%3A+the+impact+of+hydrophobic+shielding%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Eur.+J%22%5BJournal%5D)">Controlled supramolecular oligomerisation of C3-symmetrical molecules in water: the impact of hydrophobic shielding.</a> Chem. Eur. J. 17, 5193-5203 (2011).</li>
<li>Smulders, M. M. J., Schenning, A. P. H. J., Meijer, E. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Insights+into+the+mechanisms+of+cooperative+self-assembly%3A+the+sergeants-and-soldiers+principle+of+chiral+and+achiral+C3-symmetrical+discotic+triamides%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Insights into the mechanisms of cooperative self-assembly: the sergeants-and-soldiers principle of chiral and achiral C3-symmetrical discotic triamides.</a> J. Am. Chem. Soc. 130, 606-611 (2008).</li>
<li>Jonkheijm, P., van der Schoot, P., Schenning, A. P. H. J., Meijer, E. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Probing+the+solvent-assisted+nucleation+pathway+in+chemical+self-assembly%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Probing the solvent-assisted nucleation pathway in chemical self-assembly.</a> Science. 313, 80-83 (2006).</li>
<li>Bosman, A. W., Janssen, H. M., Meijer, E. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((About+dendrimers%3A+structure%2C+physical+properties%2C+and+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Rev%22%5BJournal%5D)">About dendrimers: structure, physical properties, and applications.</a> Chem. Rev. 99, 1665-1688 (1999).</li>
<li>Veld, M. A. J., Haveman, D., Palmans, A. R. A., Meijer, E. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sterically+demanding+benzene-1%2C3%2C5-tricarboxamides%3A+tuning+the+mechanisms+of+supramolecular+polymerization+and+chiral+amplification%5BTitle%5D)+AND+%22Soft+Matter%22%5BJournal%5D)">Sterically demanding benzene-1,3,5-tricarboxamides: tuning the mechanisms of supramolecular polymerization and chiral amplification.</a> Soft Matter. 7, 524-531 (2011).</li>
<li>Stals, P. J. M., Smulders, M. M. J., Martín-Rapín, R., Palmans, A. R. A., Meijer, E. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Asymmetrically+substituted+benzene-1%2C3%2C5-tricarboxamides%3A+self-assembly+and+odd-even+effects+in+the+solid+state+and+in+dilute+solution%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Eur.+J%22%5BJournal%5D)">Asymmetrically substituted benzene-1,3,5-tricarboxamides: self-assembly and odd-even effects in the solid state and in dilute solution.</a> Chem. Eur. J. 15, 2071-2080 (2009).</li>
<li>De Greef, T. F. A., Smulders, M. M. J., Wolffs, M., Schenning, A. P. H. J., Sijbesma, R. P., Meijer, E. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Supramolecular+polymerization%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Rev%22%5BJournal%5D)">Supramolecular polymerization.</a> Chem. Rev. 109, 5687-5754 (2009).</li>
<li>Smulders, M. M. J., Nieuwenhuizen, M. M. L., de Greef, T. F. A., Schoot, P. vander, Schenning, A. P. H. J., Meijer, E. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((How+to+distinguish+isodesmic+from+cooperative+supramolecular+polymerization%3F+Chem%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+J%22%5BJournal%5D)">How to distinguish isodesmic from cooperative supramolecular polymerization? Chem.</a> Eur. J. 16, 362-367 (2010).</li>
<li>Besenius, P., Heynens, J. L. M., Straathof, R., Nieuwenhuizen, M. M. L., Bomans, P. H. H., Terreno, E., Aime, S., Strijkers, G. J., Nicolay, K., Meijer, E. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Paramagnetic+self-assembled+nanoparticles+as+supramolecular+MRI+contrast+agents%5BTitle%5D)+AND+%22Contrast+Media+Mol.+Imaging%22%5BJournal%5D)">Paramagnetic self-assembled nanoparticles as supramolecular MRI contrast agents.</a> Contrast Media Mol. Imaging. , Forthcoming (2012).</li>
</ol>

Çıkar çatışması ilan etti.

Gd (III)-DTPA kompleksi içeren bu katkı ele kendine montaj diskotik amfifiler ayarlanabilir atılımı kez yüksek kontrast birleştiren yeni manyetik rezonans görüntüleme (MRG) ajanları olarak halen araştırılmaktadır. Bu nedenle 15, bunların ayrıntılarını öz- Farklı koşullardaki davranışı ve kararlılığı montaj kritik önemi vardır. Spektroskopik kombinasyonu (CD, NMR), saçılma (SAXS) ve mikroskobu (cryo-TEM) teknikleri oluşan yapıların görüntülenmesi ve bunların termodinamik parametrelerin ölçümü sağlar. Tekniklerin Bu kombinasyon genellikle okudu sisteminde tercihli helisel anlamda sürece kendi kendine montaj moleküller için geçerlidir sol ve sağ elini dairesel polarize ışığın emilimi bir fark sağlar.

<table border="1"><tbody><tr><td> Reaktif / ekipman Adı </td><td> Şirket </td><td> Katalog numarası </td><td> Yorumlar </td></tr><tr><td> BTA-Gd (III)-DTPA </td><td></td><td></td><td> -House Made in </td></tr><tr><td> BTA-Y (III)-DTPA </td><td></td><td></td><td> -House Made in </td></tr><tr><td> CD spektroskopisi </td><td> Jasco </td><td> Jasco J-815 spectropolarimeter </td><td></td></tr><tr><td> NMR </td><td> Varian </td><td> Varian Unity Inova 500 spektrometresi </td><td> Varian 5-mm ID-PFG prob </td></tr><tr><td> cryo TEM </td><td> FEI </td><td> cryoTITAN TEM </td><td></td></tr><tr><td> SAXS </td><td> Grenoble, Fransa Avrupa Synchotron Radyasyon Tesisi (SDBY) de Hollanda-Belçika beamline (BM26B) </td><td></td><td&gt; </td></tr></tbody></table>

su supramoleküler polimerlerin boyut, Şekil ve stabilite kontrolü

Controlling the Size, Shape and Stability of Supramolecular Polymers in Water

Su bazlı supramoleküler polimerler için, şekil, boyut ve istikrar üzerinde eşzamanlı kontrolü 1 çok zordur. Aynı zamanda, bunu yapmak için yetenek elektronik, biyomedikal mühendislik ve sensörleri de dahil olmak üzere fonksiyonel yumuşak konuda bir dizi uygulamalar açısından son derece önemlidir. Tipik olarak 2,3 şablon, uç Cappers 4 ya da seçici bir çözücü teknikleri 5 kullanımı üzerinde odaklanmışlardır supramoleküler polimerlerin boyut ve şekil kontrol etmek için geçmişte, başarılı bir strateji ise. Burada yığın uzunluğu ve düzenli, kiral kolumnar agrega şekli üzerinde kontrol sağlıyordu kendine montaj diskotik amfifiler dayalı bir strateji açıklayamazsınız. Polimerize yapı taşı hidrofobik çekirdeğin içinde hidrofilik jant ve çekici kovalent olmayan güçler üzerinde elektrostatik itici etkileşimler dengeleme, biz küçük ve ayrık küresel nesneleri 6,7 oluşturmak için yönetebilirsiniz. Increaücretleri bir küre-to-çubuk geçiş neden ekrana tuz konsantrasyonu şarkı. Şaşırtıcı olarak, bu geçiş sıcaklığına bağlı kendinden montaj mekanizması kooperativiteye bir artışı ifade edilir, ve daha kararlı agregalar elde edilir. Bu çalışmada için bir hidrofobik, florinlenmiş L-fenilalanin bazlı boşluk (Şema 1) aracılığı ile, bir hidrofilik metal şelat bağlanmış bir benzen-1 ,3,5-tricarboxamide (BTA) çekirdek seçmek. Seçilen metal şelat kompleksi ve mutlaka iki zıt iyonları başına iki genel kalan ücretleri içeren bir Gd (III)-DTPA karmaşıktır. Agrega tek boyutlu büyüme π-π istifleme ve moleküller arası hidrojen bağları tarafından yönetilmektedir. Ancak, belli bir boyuta ulaşıldığında kez Gd (III)-DTPA kompleksi başlangıç ​​BTA tabanlı diskotik ve tek boyutlu büyüme sınırlandırılması konusunda ücretleri kaynaklanan elektrostatik, itici güçler. Milimolar konsantrasyonlarda oluşan agrega, sphe varrical olarak şekil ve 1 H-NMR, küçük açılı X-ışını saçılması ve kriyojenik transmisyon elektron mikroskobu (cryo-TEM) olayla yaklaşık 5 nm çapında. Moleküller arasında, elektrostatik etkileşimler itme gücü tamponlu çözeltiler arasında tuz konsantrasyonu artırarak azaltılabilir. Suçlamaların Bu tarama uzunluğu&gt; 25 nm ile uzun çubuklar halinde küresel büyüklükler arasında bir geçiş neden olur. Cryo-TEM şekil ve boyut değişiklikleri görmenizi sağlar. Buna ek olarak, CD spektroskopi tuz eklenmesinden önce ve sonra, kendi kendine montaj proseslerin mekanistik ayrıntıları türetmek için izin verir. Önemlisi, dramatik elektrostatik etkileşimler taranması üzerine polimerler-arttıkça üretilen supramoleküler fiziksel özelliklerini belirler kooperativiteye-anahtar özelliği. Su içinde oluşturulmuş supramoleküler polimerlerin molekül ağırlığı önemli bir artış kooperativiteye sonuçları bu artış.

Bu deneyin amacı, belirlemek ve su içerisinde kendi kendine monte diskotik amfifiler büyüklüğü, şekli ve stabilite kontrol etmektir. Su bazlı supramoleküler polimerler için bu kontrol seviyesi çok zordur. Biz itici ve çekici etkileşimleri hem kullanarak bir strateji uygulamak. Bu sistem karakterize etmek için uygulanan deney yöntemleri genel olarak uygulanabilir.

Su Supramoleküler Polimerlerin Boyut, Şekil ve Stabilite Kontrolü

Sulu bazlı supramoleküler polimerler için şekil, boyut ve stabilite üzerinde eş zamanlı kontrol sağlamak oldukça zordur1. Aynı zamanda, ... yapabilme yeteneği

Aşağıdaki deneyin genel amacı, sudaki süper moleküler dinamik nanopartiküllerin boyutunu, şeklini ve stabilitesini kontrol etmektir. Bu, moleküler yapısı hem çekici hem de itici etkileşimler için kaplanmış, kendi kendine birleşen veya polimerize olan dikrotik amplifikatörlerin tasarımıyla gerçekleştirilir. Bu durum, suda kontrollü küresel şekle sahip, kendi kendine birleşmiş nanopartiküller sağlayan engellenmiş bir büyüme mekanizması ile sonuçlanır.İkinci adım olarak, sulu çözeltinin tuz konsantrasyonu artırılır; bu durum, disko amfiyin moleküler yapısında kodlanmış olan itici etkileşimleri zayıflatır. Bu işlem, küreden çubuğa geçişi tetikler; bu küreden çubuğa geçişin altında yatan mekanizmaları ortaya çıkarmak için sıcaklığa bağlı dairesel dikroizm (CD) spektroskopik incelemeler gerçekleştirilir. Ek olarak, bir agregat tipinden diğerine geçişi ölçmek ve görselleştirmek için kriyojenik transmisyon elektron mikroskobu ve nükleer manyetik rezonans gibi analitik tekniklerin bir kombinasyonu kullanılır; elde edilen sonuçlar, küreden çubuğa geçişin supramoleküler polimerizasyonda artırılmış bir kooperatiflik şeklinde ifade edildiğini göstermektedir.Bu durum, kısıtlı boyuttaki nanoparçacıklarda anti-kooperatif bir süreçten, bu vakada dinamik nano çubuklar şeklinde çok büyük supramoleküler polimerlere yol açan tam kooperatif bir çekirdeklenme uzama mekanizmasına geçişten kaynaklanmaktadır. CD spektroskopisi, küçük açılı X-ışını saçılımı ve do MR gibi spektroskopik tekniklerin cryo gibi mikroskopik tekniklerle birleştirilmesinin temel avantajı, supramoleküler polimerlerin su içindeki geçişlerinin ölçülmesine ve görselleştirilmesine olanak tanımasıdır. Bu dinamik polimerler; sıcaklık değişimleri, OnX gücü değişimleri veya pH değişimleri gibi harici uyaranlara yanıt verebilirler.Bu yöntemlerin kombinasyonu geniş bir uygulama alanına sahiptir ve moleküler kimya ile kendi kendine düzenlenen nanomalzemeler alanlarındaki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Örneğin, küçük moleküler yapı taşlarının kendi kendine düzenlenmesiyle oluşan agregatların boyutları ile temel oluşum mekanizmaları arasındaki korelasyon incelenebilir. Bu metodolojinin etkileri, çok çeşitli biyo nanoteknolojik uygulamalara uzanmaktadır.Özellikle biyomedikal görüntüleme alanına ve, klinik kullanımda başarıları için agregat stabilitesi, yüksek kontrast ve kendi kendine monte olan kontrast ajanlarının vücuttan atılma yeteneği arasındaki hassas dengenin büyük önem taşıdığı, kendi kendine monte olan nanopartikül kontrast ajanlarının geliştirilmesine ilgi duyuyoruz. Kendi kendine monte olan yapı taşlarının moleküler yapısındaki küçük değişikliklerin, supramoleküler polimerizasyon mekanizmasında temel farklılıklara yol açabileceğini fark ettiğimizde, karakterizasyon tekniklerini birleştirme fikrini ilk kez geliştirdik. Prosedürü, Trovan Teknik Üniversitesi'ndeki cryo 10 tesislerinden sorumlu uzman olan Paul Beaumont uygulamalı olarak gösterecek.Bu protokole, yazılı protokolde açıklandığı üzere 100 millimolar sitrat tamponunda bir BTA gadolinyum DTPA çözeltisi hazırlayarak başlayın. Bu videoya eşlik eden işlemde, bir santimetrelik UV Q küvetini çözeltiyle doldurun. Küveti, dairesel D kromatografi spektrometresindeki küvet tutucuya yerleştirin.230 ile 350 nanometre arasında bir CD spektrumu ölçün. Ardından, en yüksek yoğunluktaki CD bandında, dakikada bir kelvin hızla 363'ten 283 kelvine kadar bir CD soğutma eğrisi ölçün. Sonra, BTA gadolinyum DTPA'nın sitrat tamponlu çözeltisine, iki molar sodyum klorür tamponlu çözeltiden aynı hacimde ekleyin.Bu işlem, iyonik şiddeti bir molar sodyum klorüre yükseltecek ve diskoları yarı konsantrasyona seyreltecektir. İyonik şiddet artışının ardından, iyonik şiddeti artırılmış çözeltiyi 40 saniye boyunca vorteksleyin ve 230 ile 350 nanometre arasında yeniden bir CD spektrumu ölçün. Ardından, en yüksek yoğunluklu CD bandında, dakikada bir kelvin hızla 363'ten 283 kelvine kadar bir CD soğutma eğrisi ölçün.Ham CD verilerini Origin 8.5'e aktarın. Spektrumlarda, ölçülen en yüksek sıcaklıktaki CD etkisini sıfıra ve en düşük sıcaklıktaki CD etkisini bire eşitleyerek normalizasyon yapın; CD etkisinin büyüklüğü agregasyon derecesi ile orantılı olduğundan, normalize edilmiş CD eğrileri de agregasyon derecesi ile orantılıdır. Normalize edilen veriler, Origin Pro 8.5'teki doğrusal olmayan eğri uydurma seçeneği kullanılarak sıcaklığa bağlı bir kendi kendine montaj (self-assembly) modeli ile fit edilir.Bu modelde, bir çekirdeklenme ve bir uzama rejimi ayırt edilir. İlk olarak, uzama rejimindeki agregasyon derecesini uydurun. Bu denklemde, T değişken sıcaklığı temsil eder.PHI N, agregasyon derecesiyle orantılı olan net helisite, HE ise uzamanın moleküler entalpisidir. T TE, kendi kendine montajın termodinamik olarak elverişli hale gelmeye başladığı sıcaklık olan uzama sıcaklığını temsil eder. Normalizasyon faktörü fiat, Phi N'in fiat'e oranının birimi aşmamasını sağlamak için eklenmiştir; bu durum, agregasyon derecesinin aşamayacağı sınırdan kaynaklanmaktadır.Unity fitting, belirli bir konsantrasyon için moleküllerin kendi kendine birleşmesini karakterize eden uzama entalpisini (jewels per mole cinsinden) ve uzama sıcaklığını (Kelvin cinsinden) elde etmeyi sağlar. Fitting işlemi sırasında, denklem yalnızca uzama rejiminde geçerli olduğu için sadece TE altındaki sıcaklıklardaki agregasyon derecesinin fit edilmesi kısıtlamasına uyun; ilk denklem fit edildikten sonra, nükleasyon rejimi denklemindeki tek bilinmeyen parametre, supramoleküler polimerizasyonun kooperatifliğini tanımlayan aktivasyon sabiti ka'dır. Aktivasyon sabitini bulmak için, nükleasyon rejimindeki TE üzerindeki sıcaklıklar için deneysel olarak bulunan agregasyon derecesini fit edin.Metinde açıklandığı şekilde elektron mikroskopisi için çözeltileri hazırlayarak başlayın. Kısaca iki tampon çözelti hazırlayın; 100 millimolar sitrat tamponu ve içinde beş molar sodyum klorür çözünmüş 100 millimolar sitrat tamponu. Bir millimolar konsantrasyon elde etmek için hazırlanan tamponların her birinin 0.1 mililitresi içerisinde BTA gadolinium DTPA çözün. Ardından, beş milliamperde 40 saniye boyunca çalışan bir C Resington 2 0 8 karbon kaplama kullanarak quanti foil karbon kaplı bir ızgaraya plazma işlemi uygulayın.Vitrifikasyon prosedürü, kriyojenik sürecin kritik bir adımıdır çünkü burada üretilen parlak ISIS'in ince bir tabakasının TAM analizi için uygun olmasını sağlar. Vitrifikasyon sırasında sulu çözelti, otomatik bir FEI vitro bot kullanılarak ızgara üzerine uygulanır. Bu işlem; numunenin ızgaraya uygulanmasını, ızgara üzerinde sulu çözeltinin ince bir filmini oluşturmak için fazla sıvının blotlanmasını ve ardından ızgaranın sıvı Etan içine çok hızlı bir şekilde daldırılmasıyla gerçekleştirilen vitrifikasyonu içerir.Vitrifikasyon sonrası, örneği korumak için işlem görmüş ızgarayı sıvı azota aktarın, ardından örnek ızgarasını manuel olarak yine sıvı azot ile soğutulmuş bir autoloader kasetine yerleştirin. Bir sonraki adım, kaseti TUE cryo Titan TEM otomatik yükleyicisine yerleştirmektir. TUE Cryo Titan, 300 kilovolt değerinde çalışan bir alan emisyon silahı ile donatılmıştır.TAM görüntülerinin kaydedilmesi deneyim ve hızlı işlem yapmayı gerektirir. Bunun nedeni, yüksek enerjili elektron demetinin görüntüleme sırasında numuneye zarar vermesidir. Görüntüler, kolon sonrası enerji filtresi ile donatılmış bir CCD kamera kullanılarak kaydedin. Gadolinyum oldukça paramanyetik olduğu ve proton sinyallerini bu nedenle önemli ölçüde genişleteceği için, gadolinyumun diamanyetik itriyum ve bir BT atrium çözeltisi ile değiştirildiği farklı bir disk kullanılmıştır.DTPA hazırlanır. 2.979 g/mol molekül ağırlığındaki BT atrium DTPA'dan, bir milimolar hedef konsantrasyona ulaşmak için kaç miligram gerektiğini hesaplayın. Belirlenen miktardaki BT atrium DTPA'yı, D₂O içindeki 50 milimolar derate edilmiş süksinat tamponunda çözün ve ardından elde edilen çözeltiden 0,6 mililitreyi bir Wilmad LABAs NMR tüpüne pipetleyin.Numuneyi, Varian marka beş milimetrelik I-D-P-F-G probu ile donatılmış Nova 500 spektrometresindeki bir variant unity'ye yerleştirin. 90 derecelik darbeyi uyarlayıp karıştırma sürelerini buna göre optimize ederek standart proton NMR kaydını aldıktan sonra, metinde tartışılan DOI deneylerini gerçekleştirin. HDO'nun over referans probundaki öz difüzyonu belirlendikten sonra DOI tek atımlı darbe dizisi kullanılır ve numunedeki agregatların difüzyon katsayısı belirlenerek buradan hidrodinamik yarıçap hesaplanabilir.Son olarak, küresel bir parçacığın difüzyonu için Stokes-Einstein bağıntısını kullanarak agregatların hidrodinamik yarıçaplarını RH hesaplayın. Çevresel gadolinyum DTPA komplekslerinin iyonik karakteri, çekirdeği uzatılmış çubuk benzeri agregatlar oluşturacak şekilde polimerize olan disco monomerlerin tek boyutlu büyümesinde engellenmeye yol açar. Çekici ve itici etkileşimler arasındaki denge, agregatların boyutunu ve şeklini kontrol eder.Parçacıkların ve çözeltilerin boyutunu ve şeklini belirlemek için güçlü bir teknik, sinkrotron kaynağıdır. Küçük açılı x-ışını saçılması veya SAXS. Gadolinium DTPA, sitrat tampon çözeltisinde çözülmüş ve SAXS profilleri iki farklı konsantrasyonda kaydedilmiştir.Düşük Q bölgesinde sıfıra yaklaşan bir eğim, agregattaki şekil ve izotropi eksikliğine işaret ederek küresel nesnelerin varlığını düşündürmektedir. Farklı konsantrasyonlarda ölçülen veriler, homojen monodispers bir küresel form faktörü kullanılarak fit edilmiş ve hesaplanan yarıçap alanı 3,2 nanometer olarak bulunmuştur. Monomerik disco, BTA gadolinyum DTPA'nın hesaplanan geometrik yarıçapı 3,0 nanometer'dir; bu durum, kendi kendine düzenlenen nesnelerin küresel şekli ve nanometre boyutu için daha fazla kanıt sağlamak amacıyla, en-boy oranı bire yakın agregatların varlığını göstermektedir.Proton difüzyon sıralı NMR spektroskopisi gerçekleştirildi. DOI NMR, hidrodinamik yarıçaplarının hesaplanabileceği süper moleküler agregatların difüzyon katsayılarının belirlenmesine olanak tanır. Deuterize süksinat tamponu içindeki agregatlanmış diamanyetik dikroitik amplifiyenin difüzyon katsayısı, Stokes-Einstein ilişkisi aracılığıyla 0.69 × 10⁻¹⁰ m²/s olarak belirlenmiştir.Küresel boyuttaki ayrı nesneler için 2,9 nanometre değerinde bir hidrodinamik yarıçap hesaplanmıştır. Bu boyut, BTA gadolinyum DTPA için SOX verilerinden elde edilen değerle mükemmel bir uyum göstermektedir. Tek boyutlu yığın uzunluğu üzerindeki başarılı kontrolün daha fazla kanıtı, cryo TEM mikrografları ile elde edilmiştir.BTA gadolinyum DTPA, 1 mM konsantrasyonda, çapları altı nanometre civarında olan beklenen küresel nesneleri oluşturur; bu durum, so ve DOI ölçümlerinden elde edilen sonuçları doğrulamaktadır. Yüksek iyonik kuvvette, yüksek en-boy oranlı çubuk benzeri supramoleküler polimerlerin oluşumu kryo-TEM mikrograflarında açıkça gözlemlenmiştir. Bu bulgunun en muhtemel açıklaması elektrostatik perdelemedir.Şekil, yaklaşık altı nanometre çapında küresel bir agregattan, altı nanometre çapında ve birkaç yüz nanometreye kadar uzunlukta olan uzamış çubuklara dönüşür. Artan tuz konsantrasyonu ile BTA Gadolinyum DTPA'nın oda sıcaklığındaki CD spektrumları burada gösterilmiştir. BTA gadolinyum DTPA konsantrasyonu, düşük iyonik güçte 8 × 10⁻³ millimolar ve yüksek iyonik güçte 4 × 10⁻³ millimolar'dır.CD ölçümleri için önemli ölçüde daha düşük bir konsantrasyon uygulanmasına rağmen, belirgin pamuk etkisi, mikromolar konsantrasyonlarda bile bozulmamış agregatların varlığına işaret etmektedir. Tuz konsantrasyonu artırıldığında CD spektrumunun şekli değişmektedir; bu durum, yığınların çevresindeki itici etkileşimlerin azaldığının ve decosların paketlenmesinin arttığının iyi bir göstergesidir. Ayrıca, aynı çözeltilerin CD soğutma eğrileri, şekil bakımından belirgin farklılıklar göstermektedir.Agregasyonun başladığı sıcaklık, daha yüksek tuz konsantrasyonlarında daha yüksek sıcaklıklara kaymaktadır. CD etkisindeki daha ani artışla karakterize edilen, giderek artan kooperatif bir mekanizma da belirginleşirken; sıfır molar sodyum klorürdeki soğutma eğrisi, anti kooperatif bir sürece işaret eden bir ISO smik kendi kendine düzenlenme modeli ile en iyi şekilde tanımlanmaktadır. 1,0 molar sodyum klorürdeki soğutma eğrisi, kooperatif bir kendi kendine düzenlenme süreci için tipiktir ve sıfır ile bir molar sodyum klorürde BTA gadolinyum DTPA'nın kendi kendine düzenlenmesinin termodinamik parametrelerini nicelleştiren bir nüklasyon elongasyon modeli ile tanımlanabilir.Kooperatif bir modelin kullanılması, boyutsuz aktivasyon sabiti olan ka'daki azalmayı açıkça ortaya koymaktadır. KA için daha düşük değerler, kendini düzenleme (self-assembly) sürecinde daha yüksek bir kooperatiflik derecesine işaret eder ve bu durum oldukça uzamış supramoleküler polimerlerin oluşumuyla kendini gösterir. Kriyojenik TEM'de gözlemlendiği üzere, gösterilen deneysel teknikler uygulanırken, incelenen dinamik nanomalzemelerin anlamlı bir genel tanımına yalnızca deneysel yöntemlerin kombinasyonu ile ulaşılabileceğini unutmamak önemlidir.Bu videoyu izledikten sonra, birleşik deneysel yaklaşımımızın ne kadar geniş bir uygulama alanına sahip olduğunu ve kendi kendine düzenlenen nanomalzemeler ile süper polimerler alanındaki temel soruların yanıtlanmasına nasıl yardımcı olabileceğini iyi bir şekilde kavramış olmalısınız.

controlling-size-shape-stability-supramolecular-polymers

Research

JoVE Journal

Engineering

Mühendislik

Bu çalışma, fotopolimerize çökeltme reaksiyonu yoluyla poli(etilen glikol) (PEG) mikrojellerin oluşumunu açıklar. PEG molekül ağırlığının arttırılması, mikrojel çapının ve şişme oranının artmasıdır. PEG mikrojel çökeltme reaksiyonuna basit adaptasyonlar, mikrojellerin ilaç dağıtım araçları ve doku mühendisliği iskeleleri olarak gelecekteki uygulamaları için araştırılmıştır.

Yağış oluşturulmuş polietilen glikol mikrojellerinin özellikleri reaktiflerin molekül ağırlığı ile kontrol edilir

Isıya duyarlı blok kopolimerlerden oluşan nano ölçekli deniz adası yüzeyleri, spontan hücre adezyonunu ve ayrılmasını kontrol etmek için Langmuir-Schaefer yöntemi ile üretilmiştir. Hem yüzeyin hazırlanması hem de hücrelerin yüzeye yapışması ve ayrılması görselleştirildi.

Doku Mühendisliği Thermoresponsive Nanostructured Yüzeylerin Hazırlanması

Supramoleküler kısımlarla kaplanmış kolloidlerin sentezi ve karakterizasyonu için bir protokol açıklanmıştır. Bu supramoleküler kolloidler, yüzeye sabitlenmiş moleküller arasındaki hidrojen bağlarının UV ışığı ile aktivasyonu üzerine kendi kendine birleşir.

Supramoleküler Kolloidlerin Sentezi ve Karakterizasyonu

Hızla dev polimer vezikülleri (pGV'ler) oluşturmak için bir protokol sunuyoruz. Kısaca polimer çözeltileri, lamellere yapıştırılan kurutulmuş agaroz filmler üzerinde dehidre edilir. Polimer filmlerin rehidrasyonu, hızlı pGV oluşumuna neden olur. Bu yöntem, biyomimetik çalışmalarda doğrudan uygulamalar için sentetik dev veziküllerin hazırlanmasını büyük ölçüde ilerletmektedir.

Jel destekli rehidrasyon kullanma Dev boyutlu Polymersomes Şekillendirme

Bu makale, görünür ışık aracılı dispersiyon polimerizasyonu kullanılarak polimerik kendi kendine monte nanopartiküller üretmek için bir süreci açıklamaktadır. Polimerizasyonu kontrol etmek için düşük enerjili görünür ışığın kullanılması, yüksek katı madde içeriğinde kendi kendine monte edilen solucan benzeri misellerin tekrarlanabilir oluşumuna izin verir.

Photoredox Katalizörü kullanarak görünür ışık aracılığı ile dispersiyon polimerleştirilmesi ile solucan gibi miseller Facile sentezi

Sigara karıştırıldı çökelti polimerizasyonu uyaranlara duyarlı poli (N -isopropylacrylamide) dar bir boyut dağılımı mikrojelleri sentezi için hızlı, kopyalanabilir bir prototip bir yaklaşım sağlar. Bu protokol sentezinde, ışık saçılması karakterizasyonu ve geniş alan mikroskopisi kurulumunda bu mikrojellerin tek parçacık floresan izleme gösterilmiştir.

Kontrollü Sentezi ve yüksek Düzgün Poli Floresan Takibi (<em&gt; K</em&gt; -isopropylacrylamide) Mikrojeller

Burada, biz hazırlamak ve ikincil yapılar görselleştirmek için bir protokol mevcut (örneğin, lifler, toroid mimariler ve nano-küreler) sarmal polikarbodiimidler türetilmiş. Her iki atomik kuvvet mikroskobu (AFM) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile karakterize morfoloji moleküler yapı, konsantrasyon ve seçim çözücü bağlı olduğu gösterilmiştir.

Sarmal polikarbodiimidden Kopolimer ve Bunların Triazole Türevleri elde edilen kendinden montaj morfolojileri

Protein bazlı hydrogels üç boyutlu mimarisinde işlemek için farklı yöntemler burada malzeme özellikleri ile ilgili olarak değerlendirilir. Macroporous ağlar ile bir hücre yapışkanlı peptid functionalized ve onların fizibilite hücre kültüründe iki farklı model hücre hatları kullanılarak hesaplandı.

Protein bazlı Hydrogels mimarilerde kolayca idare hücre kültür uygulamaları için

Kovalent çapraz nano tanecikleri doğrusal polyester kolye işlevleri içeren üzerinden boyutu ve crosslinking yoğunluğunu ayarlama için bir süreç bu makalede. Sentez parametreleri (polimer molekül ağırlığı, kolye işlevselliği birleşme ve crosslinker eşdeğerleri) uyarlayarak, istenen nanopartikül boyutu ve crosslinking yoğunluğu ilaç teslim uygulamalar için elde edilebilir.

Nanosponge ayar boyutu ve Crosslinking yoğunluğu

Burada, imalat süreçleri ve bir semi-three-dimensional (yarı-3D) akışı odaklanarak mikrosıvısal çip damlacık oluşumu için doğrulama deneyler göstermek için bir iletişim kuralı mevcut.

Poli (etilen glikol) Diacrylate damlacıklar yoluyla yarı-3 boyutlu akış odaklanarak mikrosıvısal cihazlar boyutu kontrol nesil

Polimeromlar, Gibb'in Serbest Enerjisini en aza indirmek için küresel şekillerde oluşturulan kendi kendine monte edilmiş polimerik veziküllerdir. İlaç teslimi durumunda, daha uzun yapılar faydalıdır. Bu protokol, ozmotik basıncı teşvik etmek ve iç veziklin hacimlerini azaltmak için tuz kullanarak uzun en boy oranlarına sahip daha çubuk benzeri polimeromlar oluşturmak için yöntemler oluşturur.

Osmotik Basınç Kullanarak Polyester Bazlı Polimeromların Modülasyon Şekli

Keşfedin su içindeki süpramoleküler dinamik nanoparçacıkların boyut, şekil ve stabilite kontrolünü. İyonik kuvvet manipülasyonu ile küreselden çubuksal geçişleri inceleyerek biyo-nanoteknoloji uygulamaları için yeni yöntemler geliştirin.

Su Supramoleküler Polimerlerin Boyut, Şekil ve Stabilite Kontrolü

Daha fazla video keşfet