Ortam Koşullarında Altın Nanopartiküller Kararlı Oligomerik Kümeleri Boyut Kontrollü Sentezi için Basit Bir Yöntem

Bu prosedürün genel amacı, kloroaurik asidin sodyum tiyosiyanat ile indirgenmesi yoluyla; oldukça kararlı, kolayca türevlenebilen ve çapları iyi kontrol edilebilen altın nanopartikül oligomerik kümeler üretmektir. Bugün incelediğimiz partiküller, boyutları çok iyi kontrol edilebildiği için ilgi çekicidir ve bunun bir sonucu olarak, membranların farklı boyutlardaki partiküllere karşı geçirgenliğini incelemek için kullanılabilirler. Biyolojik çözeltilerde çok kararlı olmaları, partikülün oldukça güçlü bir özelliğidir.

Bu yöntemin temel avantajı, yüksek kaliteli altın oligokümelerin tezgah üstü koşullarda iyi kontrollü bir şekilde sentezlenmesine olanak tanıması ve standart laboratuvar ekipmanları ile sınırlı sayıda reaktif kullanılarak kolayca gerçekleştirilebilmesidir. Metin protokolünde belirtildiği şekilde gerekli tüm solüsyonlar hazırlandıktan sonra, karıştırma altında 59,5 mililitre su içeren temiz bir 125 mililitrelik cam şişeye 7 mililitre Boraks solüsyonu ekleyerek altın oligokümelerin gecikme süreli sentezine başlayın. Ardından, oligokümelerin boyutunu belirleyen gecikme süresini başlatan altın klorür solüsyonunun 2,8 mililitresini şişeye ekleyin.

Bekleme süresinin sonunda, şişeye 700 µL sodyum tiyosiyanat çözeltisi ekleyin. Oligokümelerin sentezini tamamlamak için gece boyunca karıştırmaya devam edin. Bu işlemi gerçekleştirirken, özellikle bu çözeltinin daha büyük hacimlerinde, altın klorür ve sodyum tiyosiyanat çözeltisini geniş ağızlı dağıtıcılar kullanarak tüm reaktiflere hızla eklemek önemlidir.

Ek büyüme için, 10 mililitre altın oligokümeleri 60 mililitre hidroksillenmiş altın klorür çözeltisi ile birleştirin. Ardından, şiddetli karıştırma altında 900 mikrolitre sodyum tiyosiyanat çözeltisi ekleyin. Karışımı, reaksiyon tamamlanana kadar gece boyunca karıştırmaya bırakın.

Türevlendirme işleminden önce, 70 mililitre ham oligokümeyi 30 kilodalton kesme sınırına sahip bir santrifüj filtreye ekleyin ve 3.000 ×g hızında 15 dakika boyunca döndürün. Filtreyi ters çevirip 500 ×g hızında 3 dakika boyunca santrifüj ederek geri kazanılan bandı geri alın. Ardından, geri kazanılan hacmi bir mikro-pipet ile ölçün.

Ardından, oligokümelerin geri kazanılan hacminin dokuzda birine eşit miktarda GSH ekleyin. Reaksiyonun oda sıcaklığında 10 dakikadan fazla beklemesine izin vermeyin. Reaksiyonu durdurmak için türevlendirilmiş oligokümeleri 50 mililitre Dulbecco's fosfat tamponlu salin içerisinde seyreltin.

Ardından, türevlendirilmiş oligokümeleri 30 kilodalton kesme sınırına sahip bir santrifüj filtreye uygulayın ve 3.000 ×g hızda 15 dakika boyunca santrifüjleyin. Son olarak, filtreyi ters çevirip 500 ×g hızda üç dakika boyunca santrifüjleyerek glutatyon türevli oligokümeleri geri kazanın. Glutatyon türevlendirilmiş oligokümeleri 4 °C'de saklayın.

Ham oligokümeleri jel elektroforezi ile analiz etmek için, bunları yükleme tamponu ile ikiye bir oranında karıştırın. Ardından, oligokümelerden 30 µL miktarını önceden dökülmüş poliakrilamid gradyan jele yükleyin. Jeli, tris glisin tamponu ile 200 volt'ta 26 dakika boyunca çalıştırın.

Türevlendirilmiş oligokümelerin jel elektroforezi için, öncelikle bunları su ile bire üç oranında seyreltin. Ardından, kümeleri yükleme tamponu ile bire iki oranında daha fazla seyreltin. Önceden dökülmüş poliakrilamid gradyan jele 10 µL oligoküme karışımı yükleyin ve ardından jeli tris glisin tamponu ile 200 V'ta 26 dakika boyunca çalıştırın.

Geçirimli elektron mikroskobu ile analiz etmek için, 20 µL konsantre oligokümeleri 0,5 mL su ile yıkayın ve bunları 0,5 mL'lik, 30 kDa kesme sınırlı santrifüj filtresine yükleyin. 14.000 ×g'de 10 dakika boyunca santrifüjleyin. Ardından, filtratı tüpten uzaklaştırın ve çökeltiyi 0,5 mL su içinde yeniden süspande edin.

Yıkama işlemini iki kez daha tekrarlayın ve ardından oligokümeleri su ile 500 kat seyreltin. Karbon kaplı ızgaranıza glow discharge işlemi uyguladıktan sonra, ızgara üzerine 0,6 µL oligoküme damlatın ve 10 dakika boyunca havada kurumaya bırakın. Son olarak, transmisyon elektron mikroskobunda 80 kV gerilim altında 100.000x büyütme kullanarak oligokümeleri görüntüleyin.

Geciktirme süresi ve ekleme prosedürleri kullanılarak sentezlenen altın oligokümelerin boyutları, jel elektroforezi ile analiz edilmiştir. Jelin iki ile dört arasındaki şeritleri, geciktirme süresi uzadıkça küme boyutunun arttığını göstermiştir. Beş ile sekiz arasındaki şeritler ise küme boyutunun, ekleme prosedürü sırasında kullanılan hidroksillenmiş altın miktarı ile birlikte arttığını doğrulamaktadır.

Oligoküme partiküllerinin çaplarını belirlemek için transmisyon elektron mikroskobu kullanılmıştır. Çaplar, partikülleri içeren 50 nanometre x 50 nanometre boyutundaki ızgara alanlarının görüntülerinden yapılan ölçümlerle hesaplanmıştır. Partikül boyutu, gecikme süresi ve eklenen hidroksillenmiş altın miktarları arasındaki ilişki grafiğe dökülmüştür.

Bu veriler daha sonra her bir prosedür için partikül çaplarına yönelik öngörücü denklemlere dönüştürüldü. Altın kümelerinin oluşturulma yöntemi, eminim daha önce konuşmuşsunuzdur, alkali çözeltide altın klorürün hidroksilasyonuna bağlıdır. Bu nedenle, hidroksilasyon ne kadar fazlaysa, bir altın kümesinin oluşma olasılığı o kadar düşüktür.

Buradaki yeni kitabım benim için ilgi çekici olan ilk çalışmadır; çünkü alkaliye maruz kalma süresinin, kümelerin boyutunu kontrol etmek için kullanılabileceğini ilk kez burada fark ettim. Doğru şekilde uygulandığında, 3 ile 70 nanometre boyutlarında altın olicüme olanlar bir günden kısa sürede sentezlenebilir. Elde edilen nanoparçacıklar fizyolojik tamponlarda ve plazmada stabildir, bu da onları in-view deneyler için uygun hale getirir.

Burada açıklanan altın oligokümeleri, ön işlem gerektirmeden konsantre edilebilme ek avantajına sahiptir; böylece köklendirme ajanlarının daha küçük hacimlerde kullanılmasına olanak tanır.