Name: Tek Karbon Nanotüp Bio-mimetik Polimerler ile Mühendislik Moleküler Tanıma (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-01-10T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 28 s
Description: Keşfedin tek duvarlı karbon nanotüplerin biyomimetik polimerlerle fonksiyonelleştirilerek moleküler algılama sensörleri olarak hazırlanması. Bu yöntem, canlı dokuda dopamin gibi nörotransmitterleri tespit etmek için kullanılır.

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

Bu çalışma, Scientific Interface'de (CASI) Burroughs Wellcome Fund Kariyer Ödülü, Simons Vakfı hibesi ve Beyin ve Davranış Araştırmaları vakfı genç araştırmacı hibesi tarafından desteklenmiştir.

Dikkat: Kullanmadan önce tüm ilgili malzeme güvenlik bilgi formlarını (SDS) danışın. Nanomalzemeler onların dökme malzeme meslektaşı ile karşılaştırıldığında ek tehlikeler olabilir. mühendislik kontrolleri (davlumbaz, gürültü muhafaza) ve kişisel koruyucu donanımlar da dahil olmak üzere tüm uygun güvenlik uygulamalarını kullanın (koruyucu gözlük, gözlük, laboratuvar önlüğü, tam uzunlukta pantolon, kapalı-toe ayakkabıları). Tampon, yüzey aktif madde ve polimer çözeltilerinin hazırlanması 1. <ol><li> 100 mM NaCI çözeltisinin hazırlanması <ol><li> iyonu giderilmiş su 80 mL NaCI 584 mg çözülür. 100 mL toplam hacmi getirmek için deiyonize su ilave edilir. </li></ol></li><li> % 3 sodyum dodesil sülfatın hazırlanışı (SDS) çözeltisi <ol><li> iyonu giderilmiş su 80 mL SDS hazırlanan, 3 g. 100 mL toplam hacmi getirmek için deiyonize su ilave edilir. </li></ol></li><li> % 2 sodyum kolat hazırlanması (SC) çözeltisi <ol><li> çimen 2 gr çözülüryum iyonu giderilmiş su 80 mL hidrat kolat. 100 mL toplam hacmi getirmek için deiyonize su ilave edilir. </li></ol></li><li> Görüntüleme tampon hazırlanması (1 x Trıs: 20 mM Tris, 100 mM NaCI) <ol><li> Tris baz 22.23 g ve manyetik bir karıştırma çubuğu ve plaka kullanılarak, deiyonize su, 500 mL NaCl 58.44 g çözündürülür. </li><li> 8.1 arasında bir pH elde edilene kadar dikkatlice konsantre HCI ilave edin. </li><li> 1 L&#39;lik bir son hacim elde etmek için deiyonize su ekleyin </li></ol></li><li> RITC-PEG-RITC polimerin sentezi <ol><li> diklorometan ve dimetilformamid (DMF) 1 karışımı bir 1: 1 mL amin difonksiyonlu polietilen glikol (PEG) (5 kDa veya 20 kDa, 0.1 mol / L) ve rodamin izotiosiyanat (RITC, 0.2 mol / L) içinde çözülür. </li><li> 0.2 mol N / L, N-diizopropiletilamin (DIEA) ekleyin. </li><li> 3 saat sonra, vakumla süzülerek ve ardından dietil eter 10x hacimli hızlandırabilir. </li><li> DMF çözülür ve eter yağış FOLLO tekrarvakum filtreleme işlemi ile evli. Not: benzer bir yöntem kullanarak diğer izotiyosiyanat değiştirilmiş moleküller (örneğin, fluoresein izotiosiyanat, FITC) PEG ya da amin modifiyeli polimerlere eklenebilir. </li></ol></li><li> Pegile-DNA&#39;nın hazırlanması (PEG-DNA) <ol><li> 100 tris (2-karboksietil) 44.9 uL fosfin hidroklorür (TCEP) çözeltisi (0.5 M, pH 7.0) uL 5&#39;-tiol ile modifiye edilmiş DNA (1 mg / 0.1 M NaCI, 10 uL) ve 4.855 mL ekle birleştirin iyonu giderilmiş su. </li><li> 1 saat boyunca karıştırılır. </li><li> fosfat tamponlu tuzlu su içinde 5 mL metoksipolietilen glikol maleimid 500 mg eritin. </li><li> DNA, ve PEG çözeltileri (10 ml toplam) bir araya getirin ve 24 saat boyunca kanştınn. </li></ol></li></ol> Tek Cidarlı Karbon Nanotüp (SWNTs) Cezalar 2. Hazırlık <ol><li> SWNTs yıkama katalizör ve safsızlıkları uzaklaştırmak için. <ol><li> plastik bir santrifüj tüpü içine conta yıkanmamış SWNTs 200-300 mg eklemeiyonu giderilmiş su ining 45 ml. </li><li> Vortex 2 dk ve sonikasyon 5 dakika boyunca banyo sonikatör kullanarak çözüm. Ayarlar Cihaza cihazdan farklı olduğunu sonikatör unutmayın, bu yüzden SWNTs dağınık edilmesini sağlamak için SWNT çözüm artar optik yoğunluk (yani kararır) kontrol edin. </li><li> 16.100 x g&#39;de 20 dakika süre ile çözelti santrifüj ve supernatant atın. </li><li> yeni iyonu giderilmiş su, yaklaşık 45 mL ekleyin. </li><li> Adımları tekrarlayın 2.1.2-2.1.4 8 kata kadar. </li><li> Mümkün pelet SWNTs rahatsız ve kurumaya SWNT pelet izin için dikkatli olmak kadar su çıkarmak. </li></ol></li><li> SWNTs nükleik asit süspansiyonları <ol><li> 100 mg / mL &#39;lik bir konsantrasyona kadar, 0.1 M NaCl içinde nükleik asitler (NA) içinde çözülür. </li><li> Bir anti-statik tabancası kullanarak tek kullanımlık spatula, mikrosantrifüj tüpleri ve SWNT stokunun statik elektriği çıkarın. Bir duman başlığı içinde, 0 980 uL NA çözeltisi 20 mcL.1 M NaCl, 1 mg SWNTs ilave edilir. </li><li> 3 mm çapında uçlu bir ultrasonikatör kullanılarak, bir buz banyosunda% 40 genlik 10 dakika için çözelti sonikasyon. </li><li> x g 16,100 90 dakika iki kez DNA SWNT çözeltisi santrifüjleyin. PEG-DNA kullanıyorsanız, 100 kDa spin-filtresi kullanılarak fazlalığının ve reaksiyona girmemiş DNA ve PEG dışarı arındırmak. 1.5 dakika boyunca 9.300 xg&#39;de Spin-filtre ve spin doldurmak bu yıkama adımı 3 kez tekrarlayın için yeterli PBS ekleyin. </li><li> Toplayın ve CNT demetleri ve agrega içeren pelet rahatsız etmemek için dikkatli olmak, süpernatant tutun. Nanomalzemelerin için uygun kurumsal tehlikeli atık prosedürlerine uygun olarak pelet atın. </li><li> Lambert-Beer yasası ve uygun seyreltme faktörü ile uygun olarak ε = 0.036 l / cm · mg ile süspansiyon haline SWNTs yaklaşık konsantrasyonunu belirlemek için bir UV / Vis spektrofotometre kullanılarak 632 nm&#39;deki absorbansı ölçülür. </li></ol></li><li> Amfifilik polimer süspansiyonlarıSWNTs arasında <ol><li> tek kullanımlık spatula, mikro santrifüj tüplerine ve SWNT stokunun statik elektriği çıkarın. Bir duman başlığı içinde,% 2 SC çözeltisi 5 mL 5 mg SWNTs ekleyin (alternatif olarak, SDS çözeltisi kullanılabilir). </li><li> 6 mm çapında bir ucu olan bir ultrasonikatör kullanılarak, bir buz banyosunda% 40 genlik de 1 saat çözeltisi sonikasyon. </li><li> Bir ultrasantrifüjdeki kullanarak ve dikkatli supernatant toplamak 4 saat 150.000 xg&#39;de örnek Santrifüj. </li><li> (Örneğin, RITC-PEG-RITC) SC-SWNT çözeltisi içinde amfifilik polimerin ağırlıkça% 1 oranında çözülür. </li><li> iyonu giderilmiş su, 1 L karşı 3.5 kDa diyaliz membranı kullanılarak polimer SC-SWNT çözeltisi Dialyze ya da 5 gün süre ile tampon. suyu değiştirin veya bu kadar uzun süre seçim yüzey kaldırılmasını sağlar gibi, saat 2 ve saat 4. büyük diyaliz membran kullanılabilir sonra tampon, ama SWNT ve amfifilik polimer hem tutma. </li><li> belirlemek için bir UV / Vis spektrofotometre kullanılarak 632 nm&#39;de çözüm absorbansı ölçülürLambert-Beer yasası ve uygun seyreltme faktörü uyarınca ε = 0.036 L / cm * mg kullanarak askıya SWNTs yaklaşık konsantrasyonu. </li></ol></li></ol> Yüzey İmmobilize SWNT Sensörler 3. hazırlanması <ol><li> BSA-biyotin ve NeutrAvidin Stok çözeltilerin hazırlanması <ol><li> 4 ° C&#39;de 10 mg / ml stok çözeltisi ve mağaza yapmak için 1 mL deiyonize su içinde 10 mg liyofilize BSA biotin çözülür. </li><li> 5 mg / ml stok çözelti yapmak için deiyonize su, 2 mL içerisinde 10 mg NeutrAvidin protein (NAV avidin protein deglikosile) içinde çözülür. -20 ° C&#39;de saklayın alikotları. Çözülmüş alikotları 4 ° C&#39;de birkaç gün muhafaza edilebilir. </li></ol></li><li> BSA-Biotin kaplı mikroskop slaytlar hazırlayın <ol><li> metanol, aseton ve deiyonize su son bir durulama adımı ve ardından bir mikroskop slaydı ve deiyonize su ile 0.17 mm kapak camı (veya mikroskop amaç için uygun), temiz. </li><li&gt; Temiz bir mikroskop lamı üzerine yaklaşık 5 mm aralıklı çift taraflı bant birkaç adet koyarak kanallar oluşturun. Uzun bir cam lamel alarak ve çift taraflı bant üst üzerine basarak kanalları kapatılmalıdır. Kapak kayma ve slayt kenarları aynı hizada değildir bu yüzden mikroskop lamı merkezli olduğundan emin olun. </li><li> 1 mg / mL&#39;lik nihai bir konsantrasyona kadar 900 uL 1x Tris tampon BSA-Biotin, stok çözeltisi 100 uL ekleyin. </li><li> bir ucuna çözelti pipetleme ve doku kullanan diğer çözümün uzaklıkta sürtmeyle kanala BSA-biyotin çözeltisi 50 uL akış. 0.1 M NaCI, 50 uL 3-5 akıtma ve ardından 5 dakika süreyle inkübe edin. </li><li> 0.2 mg / mL&#39;lik nihai bir konsantrasyona kadar 960 uL 1x Tris tamponu içinde 5 mg / ml NAV stokunun 40 uL seyreltilir. </li><li> bir ucuna çözelti pipetleme ve doku kullanan diğer çözümün uzaklıkta sürtmeyle kanala NAV solüsyonu 50 uL akış. 2-5 dakika inkübe0.1 M NaCI, 50 uL 3-5 akıtma izledi. </li><li> 1-10 mg / L&#39;lik bir konsantrasyonda Görüntüleme tampon maddesi içinde süspansiyon haline SWNTs bir stok çözelti seyreltilir ve kanala çözeltisi 50 uL akış ve 5 dakika için inkübe edilir. </li><li> Yavaşça görüntüleme tampon 50 uL kullanarak fazla SWNTs uzakta durulayın. </li></ol></li><li> APTES Silanlanmış mikroskop lamı hazırlanması Not: APTES slaytlar bir yolu, bir cam alt-tabaka yüzeyine, negatif yüklü DNA sarılmış SWNTs hareketsiz izin silanize. <ol><li> Etanol (3-aminopropil) trietoksisilan (APTES) içindeki bir% 10 çözelti hazırlayın. </li><li> 3.2.2 açıklanan aşamalara göre yapılır kanalları kullanılarak, 100 uL 1x Tris tamponu içinde akar. </li><li> APTES çözeltisi ile kanal yıkayın ve 5 dakika için inkübe edilir. 1x Tris tamponu ile yıkayın. </li><li> 1-10 mg / Arazi akışının bir konsantrasyonda kanalı ve bir inkubasyondan içine çözeltisinin 50 uL görüntüleme tampon içinde süspansiyon haline getirilmiş DNA SWNTs stok çözümleri seyreltilir5 dakika boyunca yedi. </li><li> Yavaşça görüntüleme tampon 50 uL kullanarak fazla SWNTs uzakta durulayın. </li></ol></li></ol> 4. Floresans Spektroskopisi ve SWNT Sensör Mikroskopi <ol><li> Nir Floresan Mikroskopi <ol><li> lazer uyarma ve görüntüleme için bir InGaAs sensör dizisi ile donatılmış bir ters mikroskop kullanılarak yüzey hareketsiz SWNTs görüntülenmesine gerçekleştirin. </li><li> Ayarlanabilir kinematik bağlar aynalar ve liman yüksekliğe ayarlayın sonrası monte süsen bir çift kullanarak ters bir mikroskop arka aydınlatma noktasını girmek için lazer ışını doğrudan. ışın düzeyinde olduğundan emin olun ve sonraki aynalar arasında ve aydınlatma bağlantı noktasını girmeden önce yerleştirildiğinde düz onaylayarak her iki süsen geçer. Gerekirse, bir periskop tertibatı kullanılarak kiriş yüksekliğini ayarlayın. kiriş zayıflatmak olacağını aydınlatma bağlantı noktasında herhangi bir kısa-geçişli ısı filtrelerini çıkarın. </li><li> mikroskop içine uygun bir filtre küp yerleştirinhedefi haline uyarma ışık yansıtır ve emisyon ışığı toplamak için. Bu genellikle dalgaboyu üzerinde bir kesim, (örneğin, 750 LP) ve daha fazla sensör vurarak dağınık uyarma ışık en aza indirmek için bir emisyon uzun geçiş filtresi (örneğin, 850 LP) ile dikroik uzun geçiş filtresi oluşur. Buna ek olarak, emisyon filtresi belli bir kiralite SWNTs emisyonu için seçici olması tercih edilebilir. </li><li> 1 mm&#39;lik deliklerin içeren iki ofset, buzlu diskler ile objektif yerine uygun bir uyum küp takarak ışın hizalama ince ayarlamalar yapın. hem alt ve üst hizalama disklerin merkezine ışını aynı hizaya getirin. </li><li> Sensör boyutuna uyması için gerekirse uygun bir adaptör ve bir 0.5x lens kullanarak mikroskop yan görüntüleme noktasına 2D InGaAs sensör dizisi takın. </li><li> Bir 100X immersiyon yağı hedefi (1.4 NA) kullanarak, floresan ücretsiz daldırma yağı uygulayın ve IMMOBI koyunMikroskop sahneye lized SWNT örnek. </li><li> Yağ temas edene kadar cam kapak alt (# 1.5, 170 mikron kalınlığında) objektif kaldırın. Görüntüleme koşulları, örneğin, sıcaklık, cam kalınlığı, vb objektif yaka ayarlamalar yapmak gerekirse </li><li> Yavaş yavaş uyarım kaynağı ile objektif yükseltmek ve InGaAs kamera floresan sinyalini izler. odak düzlemi yüzeyini yaklaşır ve hareketsiz sensörler odak noktası haline gelmek gibi floresan yoğunluğu kademeli olarak artmalıdır. </li></ol></li><li> Nir Floresans Spektroskopisi NOT: Floresans spektroskopisi aynı mikroskop kurulumu kullanarak gerçekleştirilen ancak mikroskop vücudun dışına ve bir spektrometre ve InGaAs doğrusal dizi dedektör içine toplanan ışığı yönlendirerek edilebilir. <ol><li> Nir için puan kinematik bağlar ve aynalar kullanılarak, spektrometrenin giriş açıklığına doğru ışık yolu yönlendirmek. Bir poi ışık aşağı Odakgirişinde bir odaklama lens kullanarak yarık nt üzerine (örneğin, dışbükey, f = 150 mm). Bu hizalama &lt;1 mW lazer gücünü zayıflatan ve 1 &quot;ayna ile mikroskop objektif değiştirerek ve 50/50 ışın bölücü filtre küp kullanılarak gerçekleştirilir. Uyarma ışık daha sonra çıkış kısmından mikroskop bedeni terk ve can olacak giriş açıklığının üzerine ışını odaklamak için aynalar ve lensi ayarlamak için kullanılır. </li><li> mikroskop objektif ve uzun geçiş filtresi değiştirdikten sonra, sahneye bir plaka koyun ve spektrometre ve InGaAs dizi kullanarak bir in-odak örnek spektrumları kaydedin. </li></ol></li><li> Dopamin (GT) 15 DNA SWNTs geri dönüşümlü yanıtının ölçülmesi <ol><li> Dağı sensör mikroskop sahneye kanalları kaplı ve bir 100X petrol nesnel ve InGaAs kamerayı kullanarak odak noktası haline getirmek. akış kanalı ve kayıt fosfat tamponlu tuzlu su içinde 100 uM dopamin çözeltisi (PBS) içinde 50 ul eklefloresan değişimi. </li><li> fosfat tamponlu tuzlu su kullanarak dopamin çözüm yıkayın ve bireysel SWNT sensörleri floresan değişimi gözlemlemek. </li></ol></li><li> SWNTs sensörlerin analit yanıtı için iyi plakalı tarama Not: farklı analite taranması, bir motorlu kaide ile kontrol saydam plaka kullanılarak gerçekleştirilebilir. İdeal çukurlu plaka görülebilir ve IR şeffaf ve oyuklar arasındaki karışma en aza indirmek için, siyah yan duvarlar ihtiva etmektedir. <ol><li> Süspansiyon haline SWNT sensör (örneğin, 5 mg / L konsantrasyon) her bir yeterli bir 384-oyuklu bir plaka için 96 oyuklu bir plaka için de eşit, genellikle&gt; 100 uL alt ve&gt; 30 uL kapsayacak Pipet eşit hacimleri . </li><li> Pipet analitler (örneğin, 2 uL 100 uM nihai hacim) gözlü plakalara kütüphanenin taranması ile ilgili. potansiyelin iyi-to-kuyu varyasyon, fluctuat hesaba üç kopya halinde her analit hazırlayınuyarım yoğunluğu, veya sıcaklığın iyonları. </li><li> Hedefi yükseltmek (örneğin, 20X achroplan, 0.45 NA) spektrometresi ve InGaAs dizisini kullanarak emisyon spektrumları izlerken. amacın optimal pozisyonu ölçülen yoğunluğu maksimum karşılık gelmelidir kuyudaki numune hacmi, ortasında yaklaşık odak düzlemi koyacağız. </li><li> Her örnek kuyu için, bir spektrum toplamak için 1-10 s pozlama kaydedin. </li><li> Floresan yanıtı ölçmek için, ek bir analit olmadan da SWNTs ihtiva eden bir kontrol ile her bir emisyon spektrumunu karşılaştır. </li></ol></li></ol>

<ol><li>Dresselhaus, M. S., Dresselhaus, G., Avouris, P. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aDresselhaus%2C+MS+%22Carbon+Nanotubes%22">Carbon Nanotubes</a>. 80, Springer. Berlin Heidelberg: Berlin, Heidelberg. (2001).</li>
<li>O'Connell, M. J., Bachilo, S. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Band+gap+fluorescence+from+individual+single-walled+carbon+nanotubes%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Band gap fluorescence from individual single-walled carbon nanotubes.</a> Science. 297 (5581), 593-596 (2002).</li>
<li>Wang, F., Dukovic, G., Brus, L. E., Heinz, T. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Optical+Resonances+in+Carbon+Nanotubes+Arise+from+Excitons%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">The Optical Resonances in Carbon Nanotubes Arise from Excitons.</a> Science. 308 (5723), (2005).</li>
<li>Heller, D. A., Baik, S., Eurell, T. E., Strano, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single-Walled+Carbon+Nanotube+Spectroscopy+in+Live+Cells%3A+Towards+Long-Term+Labels+and+Optical+Sensors%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Mat%22%5BJournal%5D)">Single-Walled Carbon Nanotube Spectroscopy in Live Cells: Towards Long-Term Labels and Optical Sensors.</a> Adv Mat. 17 (23), 2793-2799 (2005).</li>
<li>Boghossian, A. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Near-Infrared+Fluorescent+Sensors+based+on+Single-Walled+Carbon+Nanotubes+for+Life+Sciences+Applications%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Sus+Chem%22%5BJournal%5D)">Near-Infrared Fluorescent Sensors based on Single-Walled Carbon Nanotubes for Life Sciences Applications.</a> Chem Sus Chem. 4 (7), 848-863 (2011).</li>
<li>Kruss, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Carbon+nanotubes+as+optical+biomedical+sensors%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Drug+Del+Rev%22%5BJournal%5D)">Carbon nanotubes as optical biomedical sensors.</a> Adv Drug Del Rev. 65 (15), 1933-1950 (2013).</li>
<li>Girifalco, L. A., Hodak, M., Lee, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Carbon+nanotubes%2C+buckyballs%2C+ropes%2C+and+a+universal+graphitic+potential%5BTitle%5D)+AND+%22Phys+Rev+B%22%5BJournal%5D)">Carbon nanotubes, buckyballs, ropes, and a universal graphitic potential.</a> Phys Rev B. 62 (19), 13104-13110 (2000).</li>
<li>Baughman, R. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Carbon+nanotubes--the+route+toward+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Carbon nanotubes--the route toward applications.</a> Science. 297 (5582), 787-792 (2002).</li>
<li>Zheng, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((DNA-assisted+dispersion+and+separation+of+carbon+nanotubes%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Materials%22%5BJournal%5D)">DNA-assisted dispersion and separation of carbon nanotubes.</a> Nature Materials. 2 (5), 338-342 (2003).</li>
<li>Banerjee, S., Hemraj-Benny, T., Wong, S. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Covalent+Surface+Chemistry+of+Single-Walled+Carbon+Nanotubes%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Mat%22%5BJournal%5D)">Covalent Surface Chemistry of Single-Walled Carbon Nanotubes.</a> Adv Mat. 17 (1), 17-29 (2005).</li>
<li>Moore, V. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Individually+Suspended+Single-Walled+Carbon+Nanotubes+in+Various+Surfactants%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Letters%22%5BJournal%5D)">Individually Suspended Single-Walled Carbon Nanotubes in Various Surfactants.</a> Nano Letters. 3 (10), 1379-1382 (2003).</li>
<li>Tu, X., Zheng, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+DNA-based+approach+to+the+carbon+nanotube+sorting+problem%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Research%22%5BJournal%5D)">A DNA-based approach to the carbon nanotube sorting problem.</a> Nano Research. 1 (3), 185-194 (2008).</li>
<li>Mangalum, A., Rahman, M., Norton, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Site-Specific+Immobilization+of+Single-Walled+Carbon+Nanotubes+onto+Single+and+One-Dimensional+DNA+Origami%5BTitle%5D)+AND+%22J+Am+Chem+Soc%22%5BJournal%5D)">Site-Specific Immobilization of Single-Walled Carbon Nanotubes onto Single and One-Dimensional DNA Origami.</a> J Am Chem Soc. 135 (7), 2451-2454 (2013).</li>
<li>Monopoli, M. P., Åberg, C., Salvati, A., Dawson, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biomolecular+coronas+provide+the+biological+identity+of+nanosized+materials%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Nano%22%5BJournal%5D)">Biomolecular coronas provide the biological identity of nanosized materials.</a> Nature Nano. 7 (12), 779-786 (2012).</li>
<li>Jeng, E. S., Moll, A. E., Roy, A. C., Gastala, J. B., Strano, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Detection+of+DNA+Hybridization+Using+the+Near-Infrared+Band-Gap+Fluorescence+of+Single-Walled+Carbon+Nanotubes%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Letters%22%5BJournal%5D)">Detection of DNA Hybridization Using the Near-Infrared Band-Gap Fluorescence of Single-Walled Carbon Nanotubes.</a> Nano Letters. 6 (3), 371-375 (2006).</li>
<li>Yang, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Carbon+Nanotube-Quenched+Fluorescent+Oligonucleotides%3A+Probes+that+Fluoresce+upon+Hybridization%5BTitle%5D)+AND+%22J+Am+Chem+Soc%22%5BJournal%5D)">Carbon Nanotube-Quenched Fluorescent Oligonucleotides: Probes that Fluoresce upon Hybridization.</a> J Am Chem Soc. 130 (26), 8351-8358 (2008).</li>
<li>Yum, K., Ahn, J., McNicholas, T., Barone, P., Mu, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Boronic+acid+library+for+selective%2C+reversible+near-infrared+fluorescence+quenching+of+surfactant+suspended+single-walled+carbon+nanotubes+in+response+to+glucose%5BTitle%5D)+AND+%22Acs+Nano%22%5BJournal%5D)">Boronic acid library for selective, reversible near-infrared fluorescence quenching of surfactant suspended single-walled carbon nanotubes in response to glucose.</a> Acs Nano. 6 (1), 819-830 (2011).</li>
<li>Kim, J. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Luciferase%2FSingle-Walled+Carbon+Nanotube+Conjugate+for+Near-Infrared+Fluorescent+Detection+of+Cellular+ATP%5BTitle%5D)+AND+%22Ange+Chem+Int+Ed%22%5BJournal%5D)">A Luciferase/Single-Walled Carbon Nanotube Conjugate for Near-Infrared Fluorescent Detection of Cellular ATP.</a> Ange Chem Int Ed. 49 (8), 1456-1459 (2010).</li>
<li>Jin, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Detection+of+single-molecule+H2O2+signalling+from+epidermal+growth+factor+receptor+using+fluorescent+single-walled+carbon+nanotubes%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Nano%22%5BJournal%5D)">Detection of single-molecule H2O2 signalling from epidermal growth factor receptor using fluorescent single-walled carbon nanotubes.</a> Nat Nano. 5 (4), 302-309 (2010).</li>
<li>Kim, J. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+rational+design+of+nitric+oxide+selectivity+in+single-walled+carbon+nanotube+near-infrared+fluorescence+sensors+for+biological+detection%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Chem%22%5BJournal%5D)">The rational design of nitric oxide selectivity in single-walled carbon nanotube near-infrared fluorescence sensors for biological detection.</a> Nat Chem. 1 (6), 473-481 (2009).</li>
<li>Giraldo, J. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plant+nanobionics+approach+to+augment+photosynthesis+and+biochemical+sensing%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Mat%22%5BJournal%5D)">Plant nanobionics approach to augment photosynthesis and biochemical sensing.</a> Nat Mat. 13 (4), 400-408 (2014).</li>
<li>Samanta, S. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Conjugated+Polymer-Assisted+Dispersion+of+Single-Wall+Carbon+Nanotubes%3A+The+Power+of+Polymer+Wrapping%5BTitle%5D)+AND+%22Acc+Chem+Res%22%5BJournal%5D)">Conjugated Polymer-Assisted Dispersion of Single-Wall Carbon Nanotubes: The Power of Polymer Wrapping.</a> Acc Chem Res. 47 (8), 2446-2456 (2014).</li>
<li>Zou, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dispersion+of+Pristine+Carbon+Nanotubes+Using+Conjugated+Block+Copolymers%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Mat%22%5BJournal%5D)">Dispersion of Pristine Carbon Nanotubes Using Conjugated Block Copolymers.</a> Adv Mat. 20 (11), 2055-2060 (2008).</li>
<li>Zheng, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Structure-Based+Carbon+Nanotube+Sorting+by+Sequence-Dependent+DNA+Assembly%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Structure-Based Carbon Nanotube Sorting by Sequence-Dependent DNA Assembly.</a> Science. 302 (5650), (2003).</li>
<li>Strano, M. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Understanding+the+Nature+of+the+DNA-Assisted+Separation+of+Single-Walled+Carbon+Nanotubes+Using+Fluorescence+and+Raman+Spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Understanding the Nature of the DNA-Assisted Separation of Single-Walled Carbon Nanotubes Using Fluorescence and Raman Spectroscopy.</a> Nano Lett. 4 (4), 543-550 (2004).</li>
<li>Bisker, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Protein-targeted+corona+phase+molecular+recognition%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Comm%22%5BJournal%5D)">Protein-targeted corona phase molecular recognition.</a> Nat Comm. 7, 10241(2016).</li>
<li>Nelson, J. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanism+of+Immobilized+Protein+A+Binding+to+Immunoglobulin+G+on+Nanosensor+Array+Surfaces%5BTitle%5D)+AND+%22Anal+Chem%22%5BJournal%5D)">Mechanism of Immobilized Protein A Binding to Immunoglobulin G on Nanosensor Array Surfaces.</a> Anal Chem. 87 (16), 8186-8193 (2015).</li>
<li>Zhang, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+recognition+using+corona+phase+complexes+made+of+synthetic+polymers+adsorbed+on+carbon+nanotubes%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+nanotechnol%22%5BJournal%5D)">Molecular recognition using corona phase complexes made of synthetic polymers adsorbed on carbon nanotubes.</a> Nat nanotechnol. 8 (12), 959-968 (2013).</li>
<li>Kruss, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neurotransmitter+detection+using+corona+phase+molecular+recognition+on+fluorescent+single-walled+carbon+nanotube+sensors%5BTitle%5D)+AND+%22J+Am+Chem+Soc%22%5BJournal%5D)">Neurotransmitter detection using corona phase molecular recognition on fluorescent single-walled carbon nanotube sensors.</a> J Am Chem Soc. 136 (2), 713-724 (2014).</li>
<li>Salem, D. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chirality+dependent+corona+phase+molecular+recognition+of+DNA-wrapped+carbon+nanotubes%5BTitle%5D)+AND+%22Carbon%22%5BJournal%5D)">Chirality dependent corona phase molecular recognition of DNA-wrapped carbon nanotubes.</a> Carbon. 97, 147-153 (2016).</li>
<li>Giraldo, J. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Ratiometric+Sensor+Using+Single+Chirality+Near-Infrared+Fluorescent+Carbon+Nanotubes%3A+Application+to+In+Vivo+Monitoring%5BTitle%5D)+AND+%22Small%22%5BJournal%5D)">A Ratiometric Sensor Using Single Chirality Near-Infrared Fluorescent Carbon Nanotubes: Application to In Vivo Monitoring.</a> Small. 11 (32), 3973-3984 (2015).</li>
<li>Karousis, N., Tagmatarchis, N., Tasis, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Current+Progress+on+the+Chemical+Modification+of+Carbon+Nanotubes%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Rev%22%5BJournal%5D)">Current Progress on the Chemical Modification of Carbon Nanotubes.</a> Chem Rev. 110 (9), 5366-5397 (2010).</li>
<li>Movia, D., Del Canto, E., Giordani, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Purified+and+Oxidized+Single-Walled+Carbon+Nanotubes+as+Robust+Near-IR+Fluorescent+Probes+for+Molecular+Imaging%5BTitle%5D)+AND+%22J+Phys+Chem+C%22%5BJournal%5D)">Purified and Oxidized Single-Walled Carbon Nanotubes as Robust Near-IR Fluorescent Probes for Molecular Imaging.</a> J Phys Chem C. 114 (43), 18407-18413 (2010).</li>
<li>Cognet, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stepwise+quenching+of+exciton+fluorescence+in+carbon+nanotubes+by+single-molecule+reactions%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Stepwise quenching of exciton fluorescence in carbon nanotubes by single-molecule reactions.</a> Science. 316 (5830), 1465-1468 (2007).</li>
</ol>

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yoktur.

Elde edilen SWNT polimer melez koloidal dispersiyon sağladığı optik yoğunluktaki artış ile gösterildiği gibi SWNTs hali hazırda, SDS ve ssDNA doğrudan sonikasyon ile sulu çözelti içinde süspanse edilmektedir. SDS ve ssDNA dağılır ve hidrofobik veya PI-pi etkileşimlerle SWNT yüzeyi üzerine adsorbe ederek SWNTs demetlerini çözünür. Ek olarak, genomik DNA, amfifilik polimerler, birleştirilmiş polimerler ve lipitler gibi diğer polimerleri, SC veya SDS ile süspansiyon örneklerinin diyaliz ile SWNTs yüzeyi üzerine adsorbe edi...

Tek duvarlı karbon nanotüpler (SWNTs) atomik karbon atomlarının ince tabakalar eşsiz elektronik ve optik özelliklerini sergileyen ince uzun silindir içine yuvarlandı vardır. 1 Bu özellikler yerel çevreye son derece duyarlı exciton rekombinasyon yoluyla yakın kızılötesi (NIR) floresan emisyon üreten bir bant boşluk bulunmaktadır. SWNTs NIR emisyon ışık penetrasyon derinliği biyolojik doku için maksimal olduğu yakın kızılötesi pencere içinde düşer. , SWNT sergi büyük Stokes kayması photobleach yoktur ve yanıp yok: 2,3 Ayrıca, SWNTs organik fluorophores aksine atipik birçok benzersiz özellik sergilerler. 4 Son zamanlarda, bu özelliklere istismar biyoloji uygulamaları ile yeni moleküler sensörlerin bir ürün yelpazesine gelişmesine yol açmıştır. 5,6 değiştirilmemiş, ancak, SWNTs suda çözünmeyen ve tek tek SWNTs süspansiyonları elde edilmesi zor olabilir. 7,8 Bundling ve çözeltide SWNTs toplanması algılama uygulamaları için uygun hale getirilerek onların bant boşluk floresan, 2 allak bullak edebilir. sulu çözelti içinde tek tek C-nanotüpler Dispersleme hidrofobiklik odaklı toplanmasını engellemek için yüzey modifiye gerektirir. Kovalent modifikasyon SWNTs suda çözünür, 10 oluşturmak yanı sıra spesifik bağlanma kimyası vermek mümkün olmakla birlikte 9 SWNT kafes, kusurlu kısımları azaltmak ya da floresan emisyon ortadan kalkar. Hidrofobik ve pi-pi istifleme etkileşimler yoluyla nanotüp yüzeyine adsorbe 13 - bunun yerine, SWNT işlevselleştirme yüzey aktif maddeler, lipidler, polimerler ve DNA 9,11 kullanılarak gerçekleştirilebilir. yüzey fonksiyonalizasyonuna SWNTs Çevre elde kimyasal ortamı, korona faz olarak adlandırılır. korona fazına tedirginlikler fluor SWNT için modülasyon neden nanotüp yüzeyinde seyahat eksitonlar üzerinde büyük bir etkisi olabiliremisyon Escence. Bu korona faz ve SWNT geniş yüzey alanı üzerine belirli bağlayıcı yöntemleri dahil ederek yeni moleküler sensörler geliştirmek için kullanılabilir SWNT floresan arasındaki bu hassas bir ilişkidir. analit bağlanması üzerine SWNT korona fazına tedirginlikler, yerel dielektrik ortamındaki değişikliklere yol transferi ücret veya sinyal iletim mekanizması olarak hizmet vermeye SWNTs floresan emisyon modüle bütün bunlar kafes kusurları, tanıtabilirsiniz. 14, bu yaklaşım, DNA da dahil olmak üzere moleküller, birçok farklı sınıfların tespiti, 15,16 glükoz 17 ve ATP gibi küçük moleküller için yeni floresent sensörlerin geliştirilmesinde kullanılır 18. Reaktif oksijen türleri 19 ve nitrik oksit. 20,21 Bununla birlikte, bu yaklaşımlar, hedef analit için bilinen bir bağlama yöntemi varlığına dayandığı sınırlıdır. Son zamanlarda, daha genel bir uygulamafloresent sensörlerin tasarlamak için Roach kovalent olmayan bir şekilde amfifilik heteropolimerler, fosfolipidler ve polinükleik asitler ile işlevselleştirilmiş SWNTs kullanılarak geliştirilmiştir. Özellikle proteinler 26,27 veya nörotransmiter dopamin içeren küçük molekülleri bağlayan benzersiz korona fazların 25 - Bu moleküller tek tek SWNTs 22 derece kararlı süspansiyonları üretmek için karbon nanotüp yüzeylere adsorbe. 28-30 Mühendislik SWNTs ve spesifik olarak bağlanan bir hedef analitleri dağıtmak için korona fazı olarak korona fazlı moleküler tanıma (CoPhMoRe) olarak adlandırılır. 28 küçük boyutlu, düşük toksisite, yüksek stabilite ve CoPhMoRe SWNT sensörlerinin unbleaching Nir floresan onları uzun zamana bağımlı ölçümler için in vivo algılama için mükemmel bir aday olun. 6 Yeni çalışmalar reaktif nitrojen ve oksijen türlerinin optik tespiti için bitki dokularında uygulamalarını göstermiştir. 31Böyle elektrokimyasal algılama veya immünhistokimya gibi diğer teknikler, uzamsal çözünürlük, zamansal çözünürlük ve özgüllük eksikliğinden muzdarip nerede CoPhMoRe SWNT sensörler için özellikle heyecan verici bir uygulama gibi in vivo, dopamin olarak nörotransmitterlerin etiket ücretsiz tespiti için potansiyel var. Tasarımı ve keşfetmek CoPhMoRe SWNT sensörleri kadar belirli bir hedef için bir algılayıcı bulma ihtimalini sınırlamak, dağıtıcı kütüphanenin boyutu ve kimyasal çeşitliliği tarafından tutulurken edilmiştir. Bugüne kadar, araştırmacılar sadece konjüge ortak bloğu, biyolojik ve SWNT sensörleri gibi fonksiyonel olarak aktif dağıtıcılar hizmet verebilir biomimetic polimerlerin yüzeyinde çizik var. Burada, her iki SWNTs dağıtıcı ve yüksek miktarda madde taraması için tek SWNT sensör analiz için kendi flüoresans karakterize etmek için farklı yöntemler sunmaktadır. Özellikle, polinükleik asit oligom sahip kaplama SWNTs prosedürün ana hatlarınıErs diyaliz ile yüzey değişimi yoluyla amfifilik polimerler ile SWNT işlevselleştirilmesi nasıl yanı sıra doğrudan sonikasyon kullanılarak. Bu örnek olarak rodamin izotiosiyanat (RITC-PEG-RITC) ile fonksiyonelleştirilmiş (GT) 15-a-DNA ve polietilen glikol kullanımı. Biz dopamin saptanması için bir sensör olarak CoPhMoRe (GT) 15-a-DNA SWNTs kullanımını göstermektedir. Son olarak, biz karakterizasyonu veya tek molekül algılama için kullanılabilir tek bir molekül sensör ölçümlerini gerçekleştirmek için prosedürleri özetlemektedir.

<table><tbody><tr><td>sodyum klorür</td><td>Fisher Scientific</td><td>S271-1</td><td></td></tr><tr><td>sodyum dodesil sülfat</td><td>Sigma Aldrich</td><td>L6026</td><td></td></tr><tr><td>sodyum kolat hidrat</td><td>Sigma Aldrich</td><td>C6445</td><td></td></tr><tr><td>tris tabanı (Trizma tabanı)</td> <td>Sigma Aldrich</td><td>93362</td><td></td></tr><tr><td>hidroklorik asit</td><td>Fisher Scientific</td><td>A144-212</td><td></td></tr><tr><td>Amin-PEG-amin, NH < alt > 2 -PEG-NH 2 </td> <td>Nanocs Inc</td><td>PG2--5k</td><td></td></tr><tr><td>rodamin B izotiyosiyanat</td><td>Sigma Aldrich</td><td>283924</td><td></td></tr><tr><td>floresein izotiyosiyanat</td><td>Sigma Aldrich</td><td>F7250</td><td></td></tr><tr><td>diklorometan</td><td>Sigma Aldrich</td><td>676853</td><td></td></tr><tr><td>dimetilformamid</td><td>Sigma Aldrich</td><td>D4551</td><td></td></tr><tr><td>N, N-diizopropiletilamin</td><td>Sigma Aldrich</td><td>D125806</td><td></td></tr><tr><td>dietil eter</td><td>Sigma Aldrich</td><td>673811</td><td></td></tr><tr><td>Tris (2-karboksietil) fosfin hidroklorür</td><td>Sigma Aldrich</td><td>C4706 ve nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>5'-tiyol ile modifiye edilmiş DNA&nbsp;</td><td>Entegre DNA Teknolojileri</td><td></td><td></td></tr><tr><td>metoksipolietilen glikol maleimid</td><td>Sigma Aldrich</td><td>63187</td><td></td></tr><tr><td>100 kDa döndürme filtreleri</td><td>Millipore</td><td></td><td></td></tr><tr><td>HiPCO Süper saflaştırılmış tek duvarlı karbon nanotüpler</td><td>Integris</td><td>HiPco Süper Saflaştırılmış</td><td></td></tr><tr><td>fosfat tamponlu salin</td><td>Sigma Aldrich</td><td>P5493</td><td></td></tr><tr><td>anti statik tabanca</td><td>Milty</td><td>Milty Zerostat 3</td><td></td></tr><tr><td>santrifüj</td><td>Eppendorf</td><td>5415 D</td><td></td></tr><tr><td>ultra sonikatör</td><td>Cole Parmer</td><td>CV18</td><td></td></tr><tr><td>diyaliz kasetleri</td><td>Termo bilimsel</td><td>Slide-A-Lyzer G2 87722</td><td></td></tr><tr><td>BSA-biotin</td><td>Termo bilimsel</td><td>29130</td><td></td></tr><tr><td>Nötravidin proteini</td><td>Termo bilimsel</td><td>31000</td><td></td></tr><tr><td>(3-Aminopropil) trietoksisilan (APTES)</td> <td>Sigma Aldrich</td><td>440140</td><td></td></tr><tr><td>ters mikroskop</td><td>Zeiss</td><td>Axio Observer.Z1</td><td></td></tr><tr><td>kinematik aynalar</td><td>ThorLabs</td><td>KM200-E03</td><td></td></tr><tr><td>periskop</td><td>ThorLabs</td><td>RS99</td><td></td></tr><tr><td>daldırma yağı</td><td>Zeiss</td><td>Immersol 518f</td><td></td></tr><tr><td>100X objektif</td><td>Zeiss</td><td>Plan-apochromat 100X yağ, 1.4NA, PH3, 420791-9911-000</td><td></td></tr><tr><td>20X objektif</td><td>Zeiss</td><td>N-Achroplan 0.45 NA, 420953-9901-000&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>kapak</td><td>camı Healthrow Scientific</td><td>HS159879H</td><td></td></tr><tr><td>dopamin hidroklorür</td><td>Sigma Aldrich</td><td>H8502 & nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>kızılötesi 2D dizi kamera</td><td>Princeton Instruments</td><td>NIRvana</td><td></td></tr><tr><td>kızılötesi 1D sensör dizisi</td><td>Princeton Instruments</td><td>PyLoN IR</td><td></td></tr><tr><td>nIR spektrografı</td><td>Princeton Instruments</td><td>SCT-320</td><td></td></tr><tr><td>planokonveks lens</td><td>ThorLabs</td><td>LA1384</td><td></td></tr><tr><td>kuyu plakaları (cam alt)</td><td>Corning</td><td>4580</td><td></td></tr></tbody></table>

tek karbon nanotüp bio-mimetik polimerler ile mühendislik moleküler tanıma

Engineering Molecular Recognition with Bio-mimetic Polymers on Single Walled Carbon Nanotubes

Yarı iletken tek duvarlı karbon nanotüpler (SWNT'ler), biyolojik örneklerin en şeffaf olduğu optik pencereyle çakışan, yakın kızılötesinde floresan veren optik olarak aktif nanomalzeme sınıfıdır. Burada, korona fazlarını tasarlamak ve küçük moleküller ve proteinler için yeni moleküler sensörler oluşturmak için amfifilik polimerleri ve polinükleik asitleri SWNT'lerin yüzeyine adsorbe etme tekniklerini özetliyoruz. Bu işlevselleştirilmiş SWNT sensörleri hem biyouyumlu hem de kararlıdır. Polimerler, SWNT'lerin ve polimerin doğrudan sonikasyonu ile veya bir yüzey aktif madde kullanılarak SWNT'lerin askıya alınması ve ardından polimer ile diyaliz yoluyla nanotüp yüzeyine adsorbe edilir. Bu sensörlerin floresan emisyonu, kararlılığı ve hedef analitlere tepkisi, absorbans ve yakın kızılötesi floresan spektroskopisi kullanılarak doğrulanır. Ayrıca, polimer adsorpsiyonunu ve analit bağlama kinetiğini karakterize etmek için tek moleküllü floresan mikroskobunu mümkün kılmak için sensörlerin cam slaytlar üzerine yüzey immobilizasyonunu gösteriyoruz.

SWNTs yüzey aktif maddeler ve doğrudan sonikasyon ile diyaliz değişimiyle amfifilik polimerlerin her ikisini de kullanarak sulu bir çözelti içinde süspansiyon haline getirildi. Şekil 1 SC, RITC-PEF20-RITC kullanarak askıya demir karbonil katalize yöntemi (HiPCO) kullanılarak yetiştirilen ve, SWNTs gösterir (GT) 15-a-DNA. SDS (veya polimer) bir SWNTs optik yoğunluğu Sonikasyon sonrasında önemli ölçüde artırır ve santrifüj ile saflaştırma yoluyla agrega ve kirle...

Bilinen tanıma unsurları olmayan moleküler hedefler için sensörler geliştirmek üzere amfifilik polimerler ve DNA kullanarak yakın kızılötesi floresan tek duvarlı karbon nanotüplerin (SWNT'ler) korona fazının mühendisliği için bir protokol sunuyoruz.

Tek Karbon Nanotüp Bio-mimetik Polimerler ile Mühendislik Moleküler Tanıma

Semiconducting single-wall carbon nanotubes (SWNTs) are a class of optically active nanomaterial that fluoresce in the near infrared, coinciding with the ...

Bu prosedürün genel amacı, biyomimetik polimerler kullanılarak işlevselleştirilmiş moleküler algılama için yakın kızılötesi floresan tek duvarlı karbon nanotüpler hazırlamaktır. Bu nanosensörler, canlı dokuda zamanla çözülmüş görüntülemeyi mümkün kılabilir. Örneğin, beyindeki dopamini tespit etmek için kullanılabilirler.Bu sensörlerin ana avantajı, dokuda daha derin görüntülemeyi sağlayan doğal yakın kızılötesi floresanlarıdır. Sentetik sensörler, doğal moleküler tanıma elemanları olmadan moleküllerin algılanmasını sağlar, bu da bu genel sensör geliştirme yöntemini özellikle küçük molekül tespiti için yararlı hale getirir. SWNT'lerin bir nükleik asit süspansiyonunu hazırlamak için, önce nükleik asitleri 0.1 molar sodyum klorür içinde mililitre başına 100 miligramlık bir konsantrasyona çözün.Çeker ocakta, antistatik bir tabanca kullanarak tek kullanımlık spatula, mikrosantrifüj tüpleri ve SWMT stoğundaki statik elektriği çıkarın. Daha sonra, 980 mikrolitre 0.1 molar sodyum klorüre 20 mikrolitre nükleik asit çözeltisi ekleyin. Daha sonra, karışımı sonikasyondan önce elde edilen nükleik asit çözeltisine 1 miligram yıkanmış SWNT ekleyin.Sonikasyon sırasında prob ucunun konumlandırılması çok önemlidir. Köpürme meydana gelirse, prob ucunu yeniden konumlandırın ve genliği düşürmeyi deneyin. Alternatif olarak, süspansiyon zayıf kalırsa, sonikasyon darbelerini veya banyo sonikasyonunu deneyebilirsiniz.3 milimetre çapında bir ucu olan bir ultrasonicator kullanarak, bir buz banyosunda% 40 genlikte 10 dakika boyunca çözeltiyi sonikleştirin. DNA SWNT çözeltisini 16.100 xg'de 90 dakika boyunca iki kez santrifüjleyin. Karbon nanotüp demetleri ve agregaları içeren peleti rahatsız etmemeye dikkat ederek süpernatanı toplayın ve saklayın.Peletleri nanomalzemeler için uygun kurumsal tehlikeli atık prosedürlerine uygun olarak atın. Lambert-Beer yasasına uygun olarak askıya alınmış SWNT'lerin yaklaşık konsantrasyonunu ve uygun seyreltme faktörünü belirlemek için bir UV-vis spektrofotometresi kullanarak 632 nanometrede çözelti absorpsiyonunu ölçün. Amfifilik polimer süspansiyonlar için, önce tek kullanımlık spatula, mikrosantrifüj tüpleri ve SWNT stoğundan statik elektriği çıkarın.Bir davlumbazda, beş mililitre% 2 sodyum kolat çözeltisine beş miligram SWNT ekleyin. Altı milimetre çapında bir ucu olan bir ultrasonicator kullanarak, bir buz banyosunda% 40 genlikte bir saat boyunca çözeltiyi sonikleştirin. Süpernatanı dikkatlice toplamadan önce numuneyi bir ultrasantrifüj kullanarak dört saat boyunca 150.000 xg'de santrifüjleyin.Daha sonra, scSWNT çözeltisi içinde% 1 ağırlığında amfifilik polimeri çözün. Daha sonra, bir litre deiyonize suya veya tampona karşı 3.5 kilodaltonluk bir diyaliz membranı kullanarak polimer scSWNT çözeltisini beş gün boyunca diyalize edin. Suyu veya tamponu ikinci saatte ve dördüncü saatte değiştirin.Asılı SWNT'lerin yaklaşık konsantrasyonunu belirlemek için bir UV-Vis spektrofotometresi kullanarak 632 nanometrede çözelti absorbansını ölçün. BSA-biotin kaplı slaytları hazırlamak için, bir mikroskop lamını ve 0,17 milimetre kapak camını deiyonize su ile temizleyin, ardından metanol, aseton ve son olarak deiyonize su durulayın. Temiz mikroskop lamı üzerine yaklaşık beş milimetre aralıklarla birkaç parça çift taraflı bant yerleştirerek kanallar oluşturun.Uzun bir cam kapak kılıfı alıp çift taraflı bandın üstüne bastırarak kanalları kapatın. Kapak sürgüsünün ve sürgünün kenarları aynı hizada olmayacak şekilde mikroskop lamı üzerinde ortaladığınızdan emin olun. Daha sonra, 900 mikrolitre 1x Tris tamponuna 100 mikrolitre BSA-biotin stok çözeltisini, mililitre başına bir miligramlık bir nihai konsantrasyona ekleyin.50 mikrolitre BSA-biotin solüsyonunu, solüsyonu bir ucuna pipetleyerek ve diğer ucundaki solüsyonu bir doku kullanarak emerek kanala akıtın. Çözeltiyi beş dakika inkübe ettikten sonra, 50 mikrolitre 0.1 molar sodyum klorür ile üç ila beş yıkama yapın. Daha sonra, mililitre başına 40 mikrolitre beş miligram NAV stok çözeltisini 960 mikrolitre 1x Tris tamponuna, mililitre başına 0.2 miligramlık bir nihai konsantrasyona seyreltin.Çözeltiyi bir ucuna pipetleyerek ve diğer uçta çözeltiyi bir doku kullanarak emerek 50 mikrolitre NAV solüsyonunu kanala akıtın. Slaytı iki ila beş dakika inkübe ettikten sonra, 50 mikrolitre 0.1 molar sodyum klorür ile üç ila beş yıkama yapın. Daha sonra, askıya alınmış SWNT'lerin ve görüntüleme tamponunun stok çözeltilerini litre başına 1 ila 10 miligram konsantrasyona seyreltin.Bu çözeltinin 50 mikrolitresini kanala akıtın ve beş dakika inkübe edin. 50 mikrolitre görüntüleme tamponu kullanarak fazla SWNT'leri nazikçe durulayın. GT15 DNA-SWNT'lerin dopamine geri dönüşümlü tepkisini ölçmek için, önce sensör kaplı kanalları floresan mikroskobu aşamasına monte edin.100X Oil Objective ve indiyum galyum arsenit kamera kullanarak kanalları netleştirin. Daha sonra, akış kanalına fosfat tamponlu tuzlu su içinde 50 mikrolitre 100 mikromolar dopamin çözeltisi ekleyin ve floresan yoğunluğundaki değişimi kaydedin. Dopamin çözeltisini fosfat tamponlu salin kullanarak yıkayın ve tek tek SWNT sensörlerinin floresansındaki değişimi gözlemleyin.Biyomimetik polimer SWNT'lerin analit tepkisi için kuyu plakası taramasını gerçekleştirmek için, her bir oyuğa eşit hacimlerde asılı SWNT sensörü pipetleyin. Kuyunun dibini düzgün bir şekilde kaplayacak kadar hacim kullanın. Ardından, tarama kütüphanesinden analitleri kuyu plakalarına pipetleyin.Potansiyel kuyudan kuyuya değişimi ve uyarma yoğunluğu veya sıcaklık dalgalanmalarını hesaba katmak için her analiti üç nüsha halinde hazırlayın. Spektrometre ve indiyum galyum arsenit dizisini kullanarak emisyon spektrumlarını izlerken hedefi yükseltin. Objektifin optimal konumu, odak düzlemini yaklaşık olarak kuyudaki numune hacminin ortasına yerleştirecektir, bu da ölçülen yoğunlukta bir maksimuma karşılık gelmelidir.Her numune kuyusu için, bir spektrum toplamak için bir ila 10 saniyelik bir pozlama kaydedin. Floresan tepkisini ölçmek için her kuyu için emisyon spektrumlarını, ek analit olmadan sadece SWNT'leri içeren bir kontrolle karşılaştırın. GT15 DNA nanotüp sensörlerinin absorbans spektrumu, farklı kiraliteye sahip iyi dağılmış karbon nanotüplere karşılık gelen çoklu tepe noktaları gösterir.GT15 DNA nanotüp sensörlerinin yakın kızılötesi floresansı gösterilmektedir. İlginç bir şekilde, floresan yoğunluğu dopamine yanıt olarak yaklaşık iki katına çıkar. Bu şekilde, yakın kızılötesi floresan mikroskobu, bir cam kapak kaymasının yüzeyinde hareketsiz hale getirilmiş tek GT15 DNA nanotüp sensörlerini ortaya koymaktadır.İleriye dönük olarak, sensörün in vivo kullanım için test edilmesi, örneğin analit kütüphanesinin moleküler rakipleri içerecek şekilde genişletilmesi, biyolojik olarak ilgili konsantrasyon rejiminde yanıtın doğrusallığının test edilmesi ve ayrıca tersinirliğin test edilmesi önemlidir. Bir kez ustalaştıktan sonra, bu yaklaşım, bilinen moleküler tanıma unsurları olmayan moleküllerden farklı sentetik sensörlerden oluşan bir kütüphane oluşturmak için kullanılabilir.

engineering-molecular-recognition-with-bio-mimetic-polymers-on-single

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Biyomühendislik

Bir çip üzerinde fotopolimerizasyon tekniği kullanılarak bir polimer mikro oluşumu açıklaması. Atomik kuvvet mikroskobu, temas açısı ölçümleri, X-ışını fotoelektron spektroskopisi ve uçuş ikincil iyon kütle spektrometresi ve hücre bağlanma testinin zaman kullanarak yüksek aktarım yüzey karakterizasyonu da açıklanmıştır.

Biyomalzemelerin Yüksek Verimli Discovery için Polimer Mikroarray&#39;ler

Biz cihaz imalat ve karbon nanotüp tabanlı yüksek frekans biyosensörler için ölçü protokol açıklar. Yüksek frekans algılama tekniği temel iyonik (Debye) tarama etkisi azaltır ve geleneksel elektronik biyosensörler başarısız yüksek iyonik gücü çözümleri ameliyat olmak için nanotüp biyosensör sağlar. Teknolojimiz noktası bakım (POC) fizyolojik gerekli koşulların faaliyet gösteren elektronik biyosensör için benzersiz bir platform sağlar.

Yüksek İyonik Güç Çözümleri Algılama için karbon Nanotube Yüksek Frekans nanoelektronik Biyosensör Fabrikasyon

Nanoyapılı substratları hareketsizleştirilmiş proteinler ve aptamerlerle arayüzleyen nano-biyolojik sistemlerin üretimini ve karakterizasyonunu tanımlıyoruz. Nanoyapılı substratların litografik üretimi, biyo-işlevselleştirme ve yüzey geliştirilmiş Raman spektroskopisi (SERS) karakterizasyonunu içeren ilgili deneysel adımlar rapor edilmiştir. Yüzeyde hareketsizleştirilmiş proteinlerin SERS tespiti ve protein-ligand ve aptamer-ligand bağlanmasının araştırılması gösterilmiştir.

Yüzey EBL Fabrikasyon Nanostructured Alt Tabakalar Kullanma biyomoleküllerin Raman Spektroskopisi Algılama Geliştirilmiş

Karbon nanotüplerin yapısı ayarlanabilir polimerik kapsülleme katmanları ile işlevselleştirilmesi ve küçük açılı nötron saçılımı kullanılarak yapısal karakterizasyonu için bir yöntem sunulmuştur.

Küçük açılı Nötron Saçılma tarafından Thermo-geri dönüşümlü Blok Kopolimer ve Karakterizasyonu Tek duvarlı Karbon Nanotüpler işlevselleştirilmesi

Nükleik asitler, biyolojik sistemleri değerlendirmek için yaygın analitlerdir; ancak, enzimatik manipülasyondan kaynaklanan yanlılık endişeye neden olabilir. Burada, polianilin kullanılarak nükleik asitlerin etiketsiz tespiti için bir yöntem açıklanmaktadır. Bu hassas, uygun maliyetli sensör teknolojisi, moleküller arasındaki tek nükleotid farklılıklarını ayırt edebilir.

Nükleik Asitlerin bir Polyaniline tabanlı sensör

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

Semiflexible polimerler canlı sistemler tarafından yaygın olarak uygulanan benzersiz mekanik özellikler görüntüler. Ancak, polimer sertlik gibi özellikleri erişilemez olduğundan biyopolimer sistematik çalışmalar sınırlıdır. Bu müsvedde filaman sertlik etkisi üzerinde deneysel çalışmalar etkinleştirme programlanabilir DNA nanotüpler tarafından bu sınırlama nasıl hile açıklar.

DNA nanotüpler Semiflexible polimerler eğitim için çok yönlü bir araç olarak

Bir yordam adımlarını izleyen kimyasal değişiklik kullanarak polistiren aşılı multiwalled karbon nanotüpler sentezi için seçmeli olarak tanıtılması polimer zincirleri için yanağında ve onların kendinden montajlı üzerinden Anizotropik seçimdeki olduğunu sundu.

Multiwalled karbon nanotüpler kendinden montajlı etkinleştirmek için polistiren ve Anizotropik seçimdeki aşılama

Burada, algılama ve düşük bol moleküllerin miktar için bir protokol kapasitans Biyoalgılayıcı ile birlikte basma moleküler kullanarak karmaşık çözümlerinde mevcut.

Vericiyi biyolojik moleküler sürecinden kullanarak tespiti kapasitif Biyoalgılayıcı dayalı

Bu çalışmada, manyetik nanomalzemeleri spesifik hücre hedeflemesi için antikorlarla biyofonksiyonelleştirmek için bir protokol sunuyoruz. Örnek olarak, kanser hücrelerini hedeflemek için demir nanoteller kullanıyoruz.

Manyetik Nanomalzemelerin Biyofonksiyonelleştirilmesi

DNAzyme tabanlı nanomakineler, nükleik asitlerin son derece seçici ve hassas tespiti için kullanılabilir. Bu makale, özgür yazılım kullanılarak 10-23 çekirdekli DNAzyme tabanlı nanomakinelerin tasarımı için ayrıntılı bir protokolü ve örnek olarak bir Epstein-Barr virüs parçasının tespitinde uygulanmasını açıklamaktadır.

DNAzyme 10-23 - Nükleik Asit Tanıma için Tabanlı Nanomakineler

Keşfedin tek duvarlı karbon nanotüplerin biyomimetik polimerlerle fonksiyonelleştirilerek moleküler algılama sensörleri olarak hazırlanması. Bu yöntem, canlı dokuda dopamin gibi nörotransmitterleri tespit etmek için kullanılır.

Tek Karbon Nanotüp Bio-mimetik Polimerler ile Mühendislik Moleküler Tanıma

Daha fazla video keşfet