Name: Çekirdek kabuğu Lanthanide katkılı Upconversion Nanocrystals hücresel uygulamalar için sentezi (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-11-10T13:00:00.000+00:00
Duration: 13 min 51 s
Description: Keşfedin, yüksek sıcaklıkta ko-precipitasyon yöntemiyle çekirdek-kabuk lantanit katkılı upconversion nanokristallerinin sentezini ve hücresel uygulamalar için biyouyumlu yüzey modifikasyonlarını.

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 eser kısmen desteklenen NTU-AIT-MUV NAM/16001, RG110/16 (S), (RG 11/13) ve Nanyang Teknoloji Üniversitesi, Singapur ve ulusal doğal Bilim Vakfı, Çin (NSFC) (No. 51628201) ' (RG 35/15) ödül.

dikkat: ilgili tüm malzeme güvenlik bilgi formları (MSDS) kullanmadan önce lütfen danışın. Lütfen tüm uygun güvenlik uygulamaları mühendislik kontrolleri (duman hood) ve kişisel koruyucu donanım (örneğin, koruyucu gözlük, eldiven, önlük, kullanımı gibi UCNs (~ 290 ° C), yüksek sıcaklıkta sentezi kullanırlar tam uzunlukta pantolon ve kapalı-toe ayakkabı).
 1. NaYF sentez 4: Yb/Tm/Nd (30/0.5/1%) @NaYF 4: Nd(20%) çekirdek-kabuk nanocrystals <ol><li>NaYF sentez 4: Yb/Tm/Nd(30/0.5/1%) çekirdek nanostructure <ol><li> RE (CH 3 CO 2) 3, NaOH, NH 4 F metanol hisse senedi çözüm hazırlanması Not: nadir-toprak (yeniden) lanthanide iyonları itriyum (Y), iterbiyum (Yb), Thulium (Tm) ve Neodim (Nd) içerir.
		<ol><li>Erimesi 500 mg Yttrium(III) asetat hidrat 5 mL metanol (100 mg/mL), 250 mg 5 mL metanol (50 mg/mL), 10 mg 1 mL metanol (10 mg/mL), Thulium (III) asetat hidrat iterbiyum (III) asetat hidrat ve 10 mg 1 mL metha Neodim (III) asetat hidrat Nol (10 mg/mL) 2 dakika süreyle bir ultrasonik Temizleme banyo ile cam şişe içinde</li>
			<li>400 mg NaOH 50 mL santrifüj tüpü 20 mL metanol NaOH hisse senedi çözüm (20 mg/mL) hazırlamak için ultrasonik Temizleme banyo ile birleştirmek.</li>
			<li>30 mL metanol NH 4 F hisse senedi çözüm (20 mg/mL) hazırlamak için ultrasonik Temizleme Küvetli ile 600 mg NH 4 F 50 mL santrifüj tüpü içinde birleştirmek. 
			Not: stok çözüm lanthanide kompleksleri, NaOH ve NH yer 4 F cam şişeleri,'parafilm ile mühür ve ~ 4 ° c kadar gerekli bir buzdolabında saklayabilirsiniz. Hazırlanan metanol hisse senedi çözümleri 2 haftada bir kez değiştirilir.</li>
		</ol></li> <li>NaYF hazırlık 4: Yb/Tm/Nd çekirdek nanostructure <ol><li>3 mL oleik asit ve 7 mL 1-octadecene 50 mL üç-boyun şişesi pipet.</li>
			<li>Birleştirmek 1.089 mL Y (CH 3 CO 2) 3 stok çözeltisi, çözümün Yb (CH 3 CO 2) 3 hisse senedi, Tm (CH 3 CO 2) 3 stokunun 83.6 µL 0.608 mL çözüm, ve Nd (CH 3 CO 2) 3 hisse senedi çözüm balonun içine 128,5 µL.</li>
			<li>Ve bir termometre (0 - 360 ° C aralığı) şişeye uygun çözüm dokunmatik ucu izin. Şişeye bir cam kap içinde phenylmethyl silikon yağı ile yerleştirin.</li>
			<li>Çözüm ile metanol buharlaşır için sıcak bir tabak + 100 ° C ısı. Artık metanol kaldırmak ve 2-3 dk süre karıştırma için vakum altında tepki karışımı korumak için bir çift vakum/gaz manifold Schlenk satırıyla şişeye bağlanmak.</li>
			<li>150 ° c sıcaklık artışı ve bu sıcaklık 60 dk. koru için bir karıştırma hızı 700 rpm sentezi sırasında devam. 
			Not: çözüm sıçramasına önlemek için ılımlı karıştırma hızı ayarlayın.</li>
			<li>Sıcak sac durdurmak ve şişeye çözüm sağlamak için oda sıcaklığında yavaş yavaş sakin tutmak. 
			Not: Burada protokol duraklatılmış.</li>
			<li>NaOH-metanol birleştirmek 2 mL stok çözüm ve NH 4 F-metanol hisse senedi çözüm içine 15 mL santrifüj tüpü 2.965 mL. Onun kapaklı tüp sıkın ve 5 için güçlü vortexing tarafından çözüm mix s.</li>
			<li>Ekle NaOH-NH 4 F karışım cam pipet 5 dk. tarafından balonun içine yavaş yavaş</li>
			<li>Karışımı ile 50 ° C sıcaklık artışı ve bu sıcaklık 30 dakika süreyle devam 
			Not: yüksek sıcaklık kristal çekirdekleşme ve büyüme teşvik edecek çünkü sıcaklığı 50 ° C fazla ayarlamak.</li>
			<li>Artık metanol kaldırmak ve 2-3 dakika süreyle vakum altında tepki karışımı korumak için bir çift vakum/gaz manifoldu ile (~ 100 ° C) metanol buharlaşır ve şişeye Schlenk hattına bağlanmak için sıcaklık artışı</li>
			<li>Şişeye azot ile doldurmak için stopcock konumunu geçiş.</li>
			<li>Artış 290 ° C ~ 5 ° C/min. Isıtma oranında sıcaklığı tutmak 290 ° C 1,5 h. için tepki karisimin</li>
			<li>Sıcak sac durdurmak ve kaldırmak şişeye karıştırma sırasında oda sıcaklığında yavaş yavaş soğumasını tepki karışım izin verin. 
			Dikkat: sıcak plaka yüksek sıcaklık ile dikkatli olun (&#62; 400 ° C) cilt teması üzerine ciddi yanıklar önlemek için.</li>
			<li>Şişeye karışımı bir 50 mL santrifüj tüpüne aktarın. Şişeye 30 mL etanol ile durulayın ve çözüm için santrifüj tüpü transfer.</li>
			<li>Oda sıcaklığında 8 min için 4.000 × g de ürün santrifüj kapasitesi ve süpernatant atın.</li>
			<li>Hekzan santrifüj tüpü ve yeniden dağıtmak sonication (60 kHz, 240 W) 2 dakika süreyle ile ürün eklemek 10 mL</li>
			<li>30 mL etanol tüp ekleyin. Spin 4.000 × g 8 min için de ürün aşağı ve sonra süpernatant atın.</li>
			<li>5 mL hekzan santrifüj tüpü alt katı ürünler yeniden dağıtmak. Çözüm bir buzdolabı bir sonraki adım için ~ 4 ° C'de depolayın. 
			Not: Çekirdek-kabuk UCNs upconversion emisyon bir 808 nm lazer (2 G) ile çözümler irradiating tarafından mercek altına alındı.</li>
		</ol></li></ol></li> <li>NaYF hazırlık 4: Yb/Tm/Nd (30/0.5/1%) @NaYF 4: Nd(20%) çekirdek-kabuk nanocrystals <ol><li>3 mL oleik asit ve 7 mL 1-octadecene 50 mL üç-boyun şişesi birleştirmek. Balonun 1.082 mL Y (CH 3 CO 2) 3 hisse senedi çözüm ve 2,87 mL Nd (CH 3 CO 2) 3 stok çözeltisi ekleyin.</li>
		<li>Elde edilen temel nanostructure (80 mg 5 mL hekzan adım 1.1.2.18 içinde) eklemek karıştırma sırasında balonun içine.</li>
		<li>Bir termometre (0 - 360 ° C aralığı) şişeye uygun ve ucu karışımı dokunma izin. Şişeye bir cam kap içinde phenylmethyl silikon yağı ile yerleştirin.</li>
		<li>Karışımı sıcak metanol ve hekzan kapalı buharlaşır için plaka üstüne 100 ° C'de ısı. Kalan solvent kaldırmak ve 2-3 dk süre karıştırma için vakum altında tepki karışımı korumak için bir çift vakum/gaz manifold Schlenk satırıyla şişeye bağlanmak.</li>
		<li>150 ° c sıcaklık artışı ve sentez 700 RPM karıştırma hızı 60 dk. koru devam. 
		Not: çözüm sıçramasına önlemek için ılımlı karıştırma hızı ayarlayın.</li>
		<li>Sıcak sac durdurmak ve çözüm oda sıcaklığında yavaş yavaş soğuması için izin vermek için balonun kaldırmak. 
		Not: Burada protokol duraklatılmış.</li>
		<li>NaOH-metanol pipet 2 mL stok çözüm ve NH 4 F-metanol hisse senedi çözüm içine 15 mL santrifüj tüpü 2.965 mL. Onun kapaklı tüp sıkın ve 5 için güçlü vortexing tarafından çözüm mix s.</li>
		<li>Ekle bir cam pipet yavaş yavaş üzerinde 5 dk. tarafından şişesi içine karışımı</li>
		<li>Karışımı ile 50 ° C sıcaklık artışı ve 50 ° c 30 dakika süreyle devam 
		Not: yüksek sıcaklık kristal çekirdekleşme ve büyüme teşvik edecek çünkü sıcaklığı 50 ° C yüksek ayarlamak.</li>
		<li>Reaksiyon karışım 2-3 dakika süreyle vakum altında tutmak artık metanol kaldırmak için bir çift vakum/gaz manifoldu ile (~ 100 ° C) metanol buharlaşır ve şişeye Schlenk hattına bağlanmak için sıcaklık artışı</li>
		<li>Şişeye azot ile doldurmak için stopcock konumunu geçiş.</li>
		<li>290 ° c sıcaklık artışı 1,5 h. için 290 ° C'de tepki karışımı Isıtma ~ 5 ° C/dk. hızında devam</li>
		<li>Sıcak sac durdurmak ve kaldırmak, oda sıcaklığında karıştırma sırasında yavaş yavaş soğumasını tepki karışım izin verin şişeye. 
		Dikkat: sıcak plaka yüksek sıcaklık ile dikkatli olun (&#62; 400 ° C) cilt teması üzerine ciddi yanıklar önlemek için.</li>
		<li>Şişeye karışımı bir 50 mL santrifüj tüpüne aktarın. Şişeye 30 mL etanol ile durulayın ve çözüm için santrifüj tüpü transfer.</li>
		<li>Oda sıcaklığında 8 min için 4.000 × g de ürün santrifüj kapasitesi ve süpernatant atın.</li>
		<li>Hekzan santrifüj tüpü ve yeniden dağıtmak sonication (60 kHz, 240 W) 2 dakika süreyle ile ürün eklemek 10 mL</li>
		<li>30 mL etanol tüp ekleyin. Spin 4.000 × g 8 min için de ürün aşağı ve sonra süpernatant atın.</li>
		<li>5 mL hekzan santrifüj tüpü alt katı ürünler yeniden dağıtmak. Çözüm ~ 4 ° c kadar gerekli bir buzdolabında saklamak. 
		Not: Çekirdek-kabuk UCNs upconversion emisyon bir 808 nm lazer (2 G) ile çözümler irradiating tarafından mercek altına alındı.</li>
	</ol></li></ol> 2. Biyouyumlu UCNs nanoyapıların sentezi <ol><li>UCNs nanopartikül ligand-Alerjik hazırlanması <ol><li>birleştirmek 30 mL etanol hazırlanan oleat şapkalı UCNs çözümde (Adım 1.2.18) 50 mL santrifüj tüpü ile. 4.000 × g 8 dakika oda sıcaklığında karisimin santrifüj kapasitesi ve süpernatant atın.</li>
		<li>10 mL asit sulu çözüm birleştirmek (pH = 4) HCl (0,1 M) tarafından 50 mL santrifüj tüpü çökelti ayarlamasının yapılacağı ve çökelti sonication (60 kHz, 240 W) 30 dakika süreyle tarafından çözülür</li>
		<li>Çözüm bir cam şişe dinç ile transfer için 2 h. karıştırma</li>
		<li>Üç kez tekrarlayın, oleik asit kaldırmak için 30 mL Dietil eter ile sulu çözüm ayıklamak.</li>
		<li>10 mL su nazik sallayarak ile kombine eter Katmanlar ekleyin.</li>
		<li>Sulu toplamak faz birlikte (20 mL) ve vortexing için 5 ile 20 mL aseton eklemek s.</li>
		<li>Spin 35.000 × g 10 min için de ürün aşağı ve sonra süpernatant atın. Çökelti 2 mL suda çözülür.</li>
	</ol></li> <li>UCNs (PAA-UCNs) hazırlık polimer modifiye <ol><li>200 mg polyacrylic asitin birleştirmek (PAA, Mw 1800 =) sonication (60 kHz, 240 W) 20 dakika süreyle tarafından 20 mL su ile anılan ligand-Alerjik UCNs ile PAA çözümde eklemek dinç karıştırma.</li>
		<li>30 dk tutmak için 24 h için karışımı karıştırma sırasında oda sıcaklığında sonication (60 kHz, 240 W) ile NaOH çözüm (1 M) tarafından 7,4 pH değerine ayarlayın.</li>
		<li>İçin ürün sonication (60 kHz, 240 W) tarafından 10 mL suda 10 dk. yeniden askıya almak için 5 min ve santrifüj tekrar 10 dakika süreyle 35.000 × g de bu üç kez tekrarlayın çökelti Santrifüjü 35.000 × g de tarafından toplamak.</li>
		<li>5 dk. saklamak için çözüm ~ 4 ° c kadar gerekli bir buzdolabında 8 mL su üründe sonication (60 kHz, 240 W) tarafından yeniden dağıtmak.</li>
	</ol></li> <li>Fonksiyonel DBCO-UCNs nanopartikül hazırlanması <ol><li>Santrifüjü 35.000 × g de tarafından hazırlanan PAA@UCNs (1 mg) aşağı Spin için 1 mL çökelti 10 dk. yeniden askıya sonication (60 kHz, 240 W) 1 dk. için tarafından DMF Kuru ve iki kez bu işlemi tekrarlayın santrifüj tekrar 35.000 × g de 10 dakika süreyle.</li>
		<li>Erime 200 µL çökelti DMF bir cam şişe içinde kuru. HOBT (12.2 mg), EDC (14 mg), DBCO-NH 2 (5 mg) ve DIPEA ekleyin (16 µL) 24 h için manyetik karıştırma ile şişe içinde</li>
		<li>İçin 10 dk. süpernatant kaldırmak ve 1 ml DMSO çökelti yeniden askıya alma ve santrifüj 35.000 × g 10 dakika süreyle de tekrar tekrar bu adımı üç kez Santrifüjü 35.000 × g de tarafından ürün toplamak.</li>
		<li>0.2 mL DMSO üründe ve bir buzdolabına mağaza dağıtmak ~ 4 ° C kullanmadan önce.</li>
	</ol></li></ol> 3. Bioapplications, DBCO-UCNs yaşayan hücrelerde membran kanalları düzenleme Dulbecco <ol><li>kültür HEK293 hücrelerde &#39; modifiye kartal s &#39; s orta (DMEM) takıma %10 FBS, 100 adet/mL penisilin, 100 µg/mL streptomisin ve %5 CO 2 1 mL DMEM/iyi bir 12-şey plaka 37 ° C. tohum 1 × 10 5 hücrelerde de oksijen bir kuluçka korumak ve 24 h için kuluçka tutmak</li>
	<li>Birleştirmek plazmid (pCAGGS-ChR2-Venüs, 1 µg) P3000 transfection reaktifi (2 µL) kartal ile &#39; s en az temel medya (MEM) (100 µL) microcentrifuge içinde A tüp ve transfection reaktifi (1,5 µL) MEM içinde ekleyin (100 µL) tüp B. </li> <li>Tüpler A ve B için oda sıcaklığında 10 dk çözümlerinde karışımı kuluçkaya.</li>
	<li>Tüp A ve B çözümde 400 µL MEM ile birleştirin. 1 mL hücrelerle yıkama serum-Alerjik DMEM iki kez.</li>
	<li>12-şey plaka her kuyuya 600 µL transfection karışımı ekleyin ve 37 ° C kuluçka 4 h çıkarmak için hücreleri orta kuluçkaya ve yıkama ile iki kez 1 mL DMEM.</li>
	<li>1 mL 1 µL Ac 4 ManNAz (50 mM olarak DMSO) içeren DMEM kuyuda ekleyin ve 2 gün boyunca da kuluçka makinesine devam.</li>
	<li>Orta kaldırmak ve bir kez 1 mL PBS ile yıkayın. 12-şey plaka her kuyuya 1 mL tripsin-EDTA (% 0,25) çözüm ekleyin ve hücreleri (~ 2 dk) bağlantısız kadar 37 ° C'de kuluçkaya. 1 × 10 5 hücreleri/iyi 1 mL DMEM'confocal bir tabak hücrelerde gece için yeniden kültür.</li>
	<li>Orta kaldırın ve 1 mL ekleyin 2 µL ile taze DMEM DBCO-UCNs (50 mg/mL) yemek için 37 ° C'de 2 h içinde Confocal görüntüleme için yıkama DMEM iki kez hücrelerle ve 1 µL Rhod-N 3 (10 mM) 30 dakika süreyle ekleyin</li>
	<li>1 µL karışımı içeren hücreleri hücre içi kalsiyum analiz için kuluçkaya Rhod-3 AM (10 mM), 10 µL Probenesid (250 mM) ve 10 µL yükleme tampon (Pluronic yüzey aktif polyols,0.1% w/v)) 1 mL DMEM orta karanlıkta 30 dk için.</li>
	<li>DMEM serum içermeyen hücrelerle yıkama ve 20 dk (5 dk aradan sonra 5 dk aydınlatma) için 0,8 W/cm 2 doz, 808 nm NIR ışıkla ışınlatayım.</li>
	<li>Kayıt confocal mikroskop görüntüleme sonuçlarına (Lazer Kaynak: 561 nm lazer; dedektörü aralığı: 610/75 nm; objektif: 100 x 1.4 NA yağ, pozlama süresi: 100 ms). 1 mL tripsin-EDTA (% 0,25) çözüm her kuyuya ekleyin ve hücreleri (~ 2 dk) bağlantısız kadar 37 ° C'de kuluçkaya. Akış Sitometresi (FCM) çözümlemesi için 1 mL PBS hücrelerde yeniden askıya alma (Ex: 561 nm, Em: 582/15 nm).</li>
</ol>

<ol><li>Wang, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tuning+upconversion+through+energy+migration+in+core-shell+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Mater%22%5BJournal%5D)">Tuning upconversion through energy migration in core-shell nanoparticles.</a> Nat Mater. 10 (12), 968-973 (2011).</li>
<li>Liu, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Amplified+stimulated+emission+in+upconversion+nanoparticles+for+super-resolution+nanoscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Amplified stimulated emission in upconversion nanoparticles for super-resolution nanoscopy.</a> Nature. 543 (7644), 229-233 (2017).</li>
<li>Fan, W., Bu, W., Shi, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On+The+Latest+Three-Stage+Development+of+Nanomedicines+based+on+Upconversion+Nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Mater%22%5BJournal%5D)">On The Latest Three-Stage Development of Nanomedicines based on Upconversion Nanoparticles.</a> Adv Mater. 28 (24), 3987-4011 (2016).</li>
<li>Zhu, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Temperature-feedback+upconversion+nanocomposite+for+accurate+photothermal+therapy+at+facile+temperature%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Commun%22%5BJournal%5D)">Temperature-feedback upconversion nanocomposite for accurate photothermal therapy at facile temperature.</a> Nat Commun. 7, 10437-10446 (2016).</li>
<li>Li, W., Wang, J., Ren, J., Qu, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Near-infrared+upconversion+controls+photocaged+cell+adhesion%5BTitle%5D)+AND+%22J+Am+Chem+Soc%22%5BJournal%5D)">Near-infrared upconversion controls photocaged cell adhesion.</a> J Am Chem Soc. 136 (6), 2248-2251 (2014).</li>
<li>Min, Y., Li, J., Liu, F., Yeow, E. K., Xing, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Near-infrared+light-mediated+photoactivation+of+a+platinum+antitumor+prodrug+and+simultaneous+cellular+apoptosis+imaging+by+upconversion-luminescent+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Angew+Chem+Int+Ed%22%5BJournal%5D)">Near-infrared light-mediated photoactivation of a platinum antitumor prodrug and simultaneous cellular apoptosis imaging by upconversion-luminescent nanoparticles.</a> Angew Chem Int Ed. 53 (4), 1012-1016 (2014).</li>
<li>Yang, D., Ma, P., Hou, Z., Cheng, Z., Li, C., Lin, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Current+advances+in+lanthanide+ion+%28Ln%283%2B%29%29-based+upconversion+nanomaterials+for+drug+delivery%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Soc+Rev%22%5BJournal%5D)">Current advances in lanthanide ion (Ln(3+))-based upconversion nanomaterials for drug delivery.</a> Chem Soc Rev. 44 (6), 1416-1448 (2015).</li>
<li>Wang, C., Cheng, L., Liu, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Upconversion+nanoparticles+for+photodynamic+therapy+and+other+cancer+therapeutics%5BTitle%5D)+AND+%22Theranostics%22%5BJournal%5D)">Upconversion nanoparticles for photodynamic therapy and other cancer therapeutics.</a> Theranostics. 3 (5), 317-330 (2013).</li>
<li>Li, L. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biomimetic+surface+engineering+of+lanthanide-doped+upconversion+nanoparticles+as+versatile+bioprobes%5BTitle%5D)+AND+%22Angew+Chem+Int+Ed%22%5BJournal%5D)">Biomimetic surface engineering of lanthanide-doped upconversion nanoparticles as versatile bioprobes.</a> Angew Chem Int Ed. 51 (25), 6121-6125 (2012).</li>
<li>Wang, J., Ming, T., Jin, Z., Wang, J., Sun, L. D., Yan, C. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photon+energy+upconversion+through+thermal+radiation+with+the+power+efficiency+reaching+16%25%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Commun%22%5BJournal%5D)">Photon energy upconversion through thermal radiation with the power efficiency reaching 16%.</a> Nat Commun. 5, 5669-5678 (2014).</li>
<li>Zou, W., Visser, C., Maduro, J. A., Pshenichnikov, M. S., Hummelen, J. C. <a target="_blank" href="http://www.nature.com/nphoton/journal/v6/n8/full/nphoton.2012.158.html">Broadband dye-sensitized upconversion of near-infrared light.</a> Nat Photonics. 6 (8), 560-564 (2012).</li>
<li>Liu, Y., Tu, D., Zhu, H., Li, R., Luo, W., Chen, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+strategy+to+achieve+efficient+dual-mode+luminescence+of+Eu%283%2B%29+in+lanthanides+doped+multifunctional+NaGdF%284%29+nanocrystals%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Mater%22%5BJournal%5D)">A strategy to achieve efficient dual-mode luminescence of Eu(3+) in lanthanides doped multifunctional NaGdF(4) nanocrystals.</a> Adv Mater. 22 (30), 3266-3271 (2010).</li>
<li>Min, Y., Li, J., Liu, F., Padmanabhan, P., Yeow, E. K., Xing, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recent+Advance+of+Biological+Molecular+Imaging+Based+on+Lanthanide-Doped+Upconversion-Luminescent+Nanomaterials%5BTitle%5D)+AND+%22Nanomaterials%22%5BJournal%5D)">Recent Advance of Biological Molecular Imaging Based on Lanthanide-Doped Upconversion-Luminescent Nanomaterials.</a> Nanomaterials. 4 (1), 129-154 (2014).</li>
<li>Li, X., Zhang, F., Zhao, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lab+on+upconversion+nanoparticles%3A+optical+properties+and+applications+engineering+via+designed+nanostructure%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Soc+Rev%22%5BJournal%5D)">Lab on upconversion nanoparticles: optical properties and applications engineering via designed nanostructure.</a> Chem Soc Rev. 44 (6), 1346-1378 (2015).</li>
<li>Gu, Z., Yan, L., Tian, G., Li, S., Chai, Z., Zhao, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recent+advances+in+design+and+fabrication+of+upconversion+nanoparticles+and+their+safe+theranostic+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Mater%22%5BJournal%5D)">Recent advances in design and fabrication of upconversion nanoparticles and their safe theranostic applications.</a> Adv Mater. 25 (28), 3758-3779 (2013).</li>
<li>Dong, H., Sun, L. D., Yan, C. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Energy+transfer+in+lanthanide+upconversion+studies+for+extended+optical+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Soc+Rev%22%5BJournal%5D)">Energy transfer in lanthanide upconversion studies for extended optical applications.</a> Chem Soc Rev. 44 (6), 1608-1634 (2015).</li>
<li>Ai, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+covalent+cross-linking+of+photon-converted+rare-earth+nanostructures+for+tumour+localization+and+theranostics%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Commun%22%5BJournal%5D)">In vivo covalent cross-linking of photon-converted rare-earth nanostructures for tumour localization and theranostics.</a> Nat Commun. 7, 10432-10440 (2016).</li>
<li>Lu, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multifunctional+Nano-Bioprobes+Based+on+Rattle-Structured+Upconverting+Luminescent+Nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Angew+Chem+Int+Ed%22%5BJournal%5D)">Multifunctional Nano-Bioprobes Based on Rattle-Structured Upconverting Luminescent Nanoparticles.</a> Angew Chem Int Ed. 54 (27), 7915-7919 (2015).</li>
<li>Bogdan, N., Vetrone, F., Ozin, G. A., Capobianco, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+of+ligand-free+colloidally+stable+water+dispersible+brightly+luminescent+lanthanide-doped+upconverting+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Synthesis of ligand-free colloidally stable water dispersible brightly luminescent lanthanide-doped upconverting nanoparticles.</a> Nano Lett. 11 (2), 835-840 (2011).</li>
<li>Zheng, W., Huang, P., Tu, D., Ma, E., Zhu, H., Chen, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lanthanide-doped+upconversion+nano-bioprobes%3A+electronic+structures%2C+optical+properties%2C+and+biodetection%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Soc+Rev%22%5BJournal%5D)">Lanthanide-doped upconversion nano-bioprobes: electronic structures, optical properties, and biodetection.</a> Chem Soc Rev. 44 (6), 1379-1415 (2015).</li>
<li>Chen, X., Peng, D., Ju, Q., Wang, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photon+upconversion+in+core-shell+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Soc+Rev%22%5BJournal%5D)">Photon upconversion in core-shell nanoparticles.</a> Chem Soc Rev. 44 (6), 1318-1330 (2015).</li>
<li>Wang, F., Deng, R., Liu, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preparation+of+core-shell+NaGdF4+nanoparticles+doped+with+luminescent+lanthanide+ions+to+be+used+as+upconversion-based+probes%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Protoc%22%5BJournal%5D)">Preparation of core-shell NaGdF4 nanoparticles doped with luminescent lanthanide ions to be used as upconversion-based probes.</a> Nat Protoc. 9 (7), 1634-1644 (2014).</li>
<li>Chen, G., Agren, H., Ohulchanskyy, T. Y., Prasad, P. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Light+upconverting+core-shell+nanostructures%3A+nanophotonic+control+for+emerging+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Soc+Rev%22%5BJournal%5D)">Light upconverting core-shell nanostructures: nanophotonic control for emerging applications.</a> Chem Soc Rev. 44 (6), 1680-1713 (2015).</li>
<li>Yang, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vitro+and+in+vivo+uncaging+and+bioluminescence+imaging+by+using+photocaged+upconversion+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Angew+Chem+Int+Ed%22%5BJournal%5D)">In vitro and in vivo uncaging and bioluminescence imaging by using photocaged upconversion nanoparticles.</a> Angew Chem Int Ed. 51 (13), 3125-3129 (2012).</li>
<li>Sedlmeier, A., Gorris, H. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surface+modification+and+characterization+of+photon-upconverting+nanoparticles+for+bioanalytical+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Soc+Rev%22%5BJournal%5D)">Surface modification and characterization of photon-upconverting nanoparticles for bioanalytical applications.</a> Chem Soc Rev. 44 (6), 1526-1560 (2015).</li>
<li>Hu, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Near+infrared+light-mediated+photoactivation+of+cytotoxic+Re%28I%29+complexes+by+using+lanthanide-doped+upconversion+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Dalton+Trans%22%5BJournal%5D)">Near infrared light-mediated photoactivation of cytotoxic Re(I) complexes by using lanthanide-doped upconversion nanoparticles.</a> Dalton Trans. 45 (36), 14101-14108 (2016).</li>
<li>Nagel, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Channelrhodopsin-2%2C+a+directly+light-gated+cation-selective+membrane+channel%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+USA%22%5BJournal%5D)">Channelrhodopsin-2, a directly light-gated cation-selective membrane channel.</a> Proc Natl Acad Sci USA. 100 (24), 13940-13945 (2003).</li>
<li>Ai, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Remote+Regulation+of+Membrane+Channel+Activity+by+Site-Specific+Localization+of+Lanthanide-Doped+Upconversion+Nanocrystals%5BTitle%5D)+AND+%22Angew+Chem+Int+Ed%22%5BJournal%5D)">Remote Regulation of Membrane Channel Activity by Site-Specific Localization of Lanthanide-Doped Upconversion Nanocrystals.</a> Angew Chem Int Ed. 56 (11), 3031-3035 (2017).</li>
<li>Xie, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+metabolic+labeling+of+sialoglycans+in+the+mouse+brain+by+using+a+liposome-assisted+bioorthogonal+reporter+strategy%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+USA%22%5BJournal%5D)">In vivo metabolic labeling of sialoglycans in the mouse brain by using a liposome-assisted bioorthogonal reporter strategy.</a> Proc Natl Acad Sci USA. 113 (19), 5173-5178 (2016).</li>
<li>Bansal, A., Zhang, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photocontrolled+nanoparticle+delivery+systems+for+biomedical+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Acc+Chem+Res%22%5BJournal%5D)">Photocontrolled nanoparticle delivery systems for biomedical applications.</a> Acc Chem Res. 47 (10), 3052-3060 (2014).</li>
<li>Yang, Y., Aw, J., Xing, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanostructures+for+NIR+light-controlled+therapies%5BTitle%5D)+AND+%22Nanoscale%22%5BJournal%5D)">Nanostructures for NIR light-controlled therapies.</a> Nanoscale. 9 (11), 3698-3718 (2017).</li>
<li>Ai, X., Mu, J., Xing, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recent+Advances+of+Light-Mediated+Theranostics%5BTitle%5D)+AND+%22Theranostics%22%5BJournal%5D)">Recent Advances of Light-Mediated Theranostics.</a> Theranostics. 6 (13), 2439-2457 (2016).</li>
</ol>

İfşa etmek yok.

Bu makalede hücresel uygulamalar için fonksiyonel moieties çekirdek-kabuk lanthanide katkılı upconversion nanocrystals (UCNs) sentezi ve onların yüzey değiştirme işlemleri için bir yöntemle sundu. Bu roman nanomaterial UV ve Nur ışık uyarma çok foton upconversion sürecinde üzerine görünür ışık yayarlar olabilir üstün optik özellikleri sahip olur. Bu protokol, çekirdek-kabuk UCNs taşınımı (NaYF4: Yb/Tm/Nd (30/0.5/1%)@NaYF4: Nd (20 %)) hazırlanmış oleik asit ve 1-octadecene karışımı bir ortak yüksek s...

Son yıllarda, lanthanide katkılı upconversion nanocrystals (UCNs) yaygın olarak geleneksel organik boya ve kuantum nokta esas olarak kendi üstün kimyasal ve optik özellikleri dayalı Biyomedikal uygulamalarda alternatif olarak kullanılmıştır, büyük Biyouyumluluk, photobleaching ve dar-bant genişliği emisyon1,2,3yüksek dayanıklılık dahil olmak üzere. Daha da önemlisi, gelecek vaat eden bir nanotransducer ile yakın kızılötesi (Nur) uyarma içine geniş UV görünür, emisyon ve çoklu bir foton aracılığıyla NIR bölgeler dönüştürmek için mükemmel doku penetrasyon derinliği in vivo olarak hizmet verebilir upconversion işlemi4,5. Bu benzersiz özellikleri lanthanide katkılı UCNs biyolojik algılama, Biyomedikal görüntüleme ve hastalıkları theranostics6,7,8için özellikle umut verici bir vektör olarak görev yapıyor.
UCNs genel bileşenleri özellikle katkılı lanthanide iyonları içeren (örneğin, Yb3 +, Nd3 +) derhal ve aktivatör (örneğin, Tm3 +, Er3 +, Ho yalıtım ana bilgisayar matris dayanır 3 +) Kristal içinde homojen9. Farklı optik emisyon nanocrystals üzerinden lanthanide dopants kendi merdiven benzeri düzenlenen enerji seviyesi10nedeniyle yerelleştirilmiş elektronik geçiş 4f boşluklardır içinde atfedilir. Bu nedenle, tam boyut ve morfolojisi uygulamasının lanthanide dopants ile sentezlenmiş UCNs kontrolü için önemlidir. Yanında doğru bazı umut verici yöntemleri de termal ayrışma, yüksek sıcaklık co yağış, hidrotermal sentezi, sol-jel işleme, vb11 de dahil olmak üzere UCNs, lanthanide-katkılı hazırlanması için kurulmuş olan , 12 , 13 bu yaklaşımlar arasında yüksek sıcaklık co yağış yöntemi kesinlikle üniforma şeklinde istenen yüksek kaliteli nanocrystals hazırlamak için kontrol edilebilir UCNs sentezi için en popüler ve uygun stratejileri biridir ve boyut dağılımı bir nispeten kısa tepki süresi ve düşük maliyetli14. Ancak, bu yöntem tarafından sentezlenen çoğu nanoyapıların esas olarak hidrofobik ligandlar oleik asit ve oleylamine, genellikle sulu çözüm hidrofobik ligand çözünürlük sınırlı nedeniyle onların daha da bioapplication engel gibi ile şapkalı 15. bu nedenle, biyolojik uygulamalar içinde in vitro ve in vivoBiyouyumlu UCNs hazırlamak için uygun yüzey değiştirme teknikleri gerçekleştirmek gereklidir.
Burada, mevcut biz çekirdek-kabuk UCNs nanoyapıların sentezi için detaylı deneysel işlemin aracılığıyla yüksek sıcaklık co yağış yöntemi ve Biyouyumlu polimer UCNs yüzeyi için functionalize için uygun değişiklik tekniği daha fazla hücresel uygulamaları. Bu UCNs nanoplatform üç lanthanide iyonları (Yb3 +, Nd3 +ve Tm3 +) güçlü mavi emisyon elde etmek için nanocrystals birleştirmek (~ 480 nm) üzerine Nur ışık uyarma, 808 nm, daha fazla penetrasyon derinliği vardır içinde canlı bir doku. De bu Nd3 +bilindiği-katkılı UCNs simge durumuna küçültülmüş su emme ve aşırı ısınma etkileri bu spektral pencerede görüntülemek (808 nm) ile karşılaştırıldığında geleneksel UCNs 980 nm ışınlama16,17, üzerine 18. Ayrıca, UCNs biyolojik sistemlerde kullanmak için UCNs yüzeyinde hidrofobik ligandlar (oleik asit) öncelikle sonication asit solüsyonu19tarafından kaldırılır. O zaman ligand-Alerjik UCNs daha fazla sulu çözümler20büyük çözünürlük elde etmek için bir Biyouyumlu polimer (polyacrylic asit, PAA) ile değiştirilir. Ayrıca, bir kanıtı-of-concept hücresel uygulamalarında hidrofilik UCNs daha da moleküler ligandlar N3belirli yerelleştirme için (dibenzyl cyclooctyne, DBCO) ile functionalized-hücre zarı öğesini. Nur ışık üzerine (808 nm) ışınlama, upconverted mavi emisyon 480 nm, hücre yüzey üzerinde etkili bir ışık-gated kanal protein, channelrhodopsins-2 (ChR2) etkinleştirmek ve böylece katyon (örneğin, Ca2 + iyon) akını kolaylaştırmak Canlı hücreler membran arasında.
Bu video iletişim kuralı lanthanide katkılı UCNs sentezi, Biyouyumlu yüzey modifikasyonu ve UCNs bioapplication canlı hücreler içinde uygulanabilir bir yöntem sağlar. Sentez teknikleri ve nanocrystal büyüme kullanılan kimyasal reaktifler tüm farklılıkları hücre deneylerde kullanılan son UCNs nanoyapıların boyutu dağıtım, morfoloji ve upconversion ışıldama (UCL) spectra etkileyecektir. Bu ayrıntılı video iletişim kuralı yeni araştırmacılar bu alandaki UCNs tekrarlanabilirlik yüksek sıcaklık co yağış yöntemi ile geliştirmek ve daha fazla UCNs Biyouyumlu yüzey değiştirilmek üzere içinde en yaygın hatalardan kaçınmak için yardımcı olmak için hazırlanmıştır hücresel uygulamaları.

<table><tbody><tr><td>1-Oktadesen</td><td>Sigma Aldrich</td><td>O806</td><td>Teknik sınıf</td></tr><tr><td>oleik asit</td><td>Sigma Aldrich</td><td>364525</td><td>Teknik sınıf</td></tr><tr><td>Metanol</td><td>Fisher Scientific</td><td>A412</td><td>Teknik sınıf</td></tr><tr><td>Ethanol</td><td>Fisher Scientific</td><td>A405</td><td>Teknik sınıf</td></tr><tr><td>Aseton</td><td>Fisher Scientific</td><td>A18</td><td>Teknik sınıf</td></tr><tr><td>Hekzan</td><td>Sigma Aldrich</td><td>H292</td><td>Teknik sınıf</td></tr><tr><td>Thulium (III) asetat hidrat (Tm(CH3CO2) 3)</td> <td>Sigma Aldrich</td><td>367702</td><td>%99,9 eser metal bazında</td></tr><tr><td>Neodimyum (III) asetat hidrat (Nd(CH3CO2)3)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>325805</td><td>%99,9 eser metaller temel</td></tr><tr><td>İterbiyum (III) asetat hidrat (Yb(CH3CO2)3)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>326011</td><td>%99,9 eser metal bazlı</td></tr><tr><td>İtriyum(III) asetat hidrat (Y(CH3CO<>sub2)3)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>326046</td><td>%99,9 eser metal bazlı</td></tr><tr><td>Sodyum hidroksit (NaOH)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>S5881</td><td>reaktif sınıfı</td></tr><tr><td>Amonyum florür (NH4F)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>338869</td><td>ACS reaktifi</td></tr><tr><td>Hidrojen klorür (HCl)</td><td>Fisher Scientific</td><td>A144</td><td>reaktif sınıfı</td></tr><tr><td>poliakrilik asit (PAA)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>323667</td><td>ortalama Mw 1800</td></tr><tr><td>1-Hidroksibenzotriazol hidrat (HOBT)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>54802</td><td>ACS reaktifi</td></tr><tr><td>1-etil-3- (3-dimetilaminopropil) karbodiimid hidroklorür (EDC)</td> <td>Sigma Aldrich</td><td>E7750</td><td>ticari sınıf</td></tr><tr><td>Dibenzosiktooktine-amin (DBCO-NH < alt > 2 < / alt >)</td> <td>Sigma Aldrich</td><td>761540</td><td>ACS reaktifi</td></tr><tr><td>N, N-Diizopropiletilamin (DIPEA)</td> <td>Sigma Aldrich</td><td>D125806</td><td>ACS reaktifi</td></tr><tr><td>Dimetil sülfoksit (DMSO)</td> <td>Fisher Scientific</td><td>BP231</td><td>Teknik sınıf</td></tr><tr><td>HEK293 hücre hattı</td><td>ATCC</td><td>CRL-1573</td><td>insan embriyonik böbrek</td></tr><tr><td>Fetal Sığır Serumu (FBS)</td> <td>Sigma Aldrich</td><td>F1051</td><td>ACS reaktifi</td></tr><tr><td>Penisilin-Streptomisin</td><td>Thermo Fisher</td><td>15140122</td><td>10.000 U / mL</td></tr><tr><td>plazmit (pCAGGS-ChR2-Venüs)</td> <td>Addgene</td><td>15753</td><td>Agar bıçağında bakteri olarak gönderilen plazmit</td></tr><tr><td>Dulbecco'ın Modifiye Eagle Ortamı (DMEM)</td><td>Thermo Fisher</td><td>11965092</td><td>Yüksek Glikozlu</td></tr><tr><td>Opti-Modifiye Eagle Ortamı (MEM)</td><td>Thermo Fisher</td><td>51985034</td><td>Azaltılmış Serum Ortamı</td></tr><tr><td>Lipofektamin 3000 Transfeksiyon Reaktifi</td><td>Thermo Fisher</td><td>L3000015</td><td>Lipid Bazlı Transfeksiyon</td></tr><tr><td>N-Azidoasetilmannosamin, Asetillenmiş (Ac4ManNAz)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>A7605</td><td>ACS reaktifi</td></tr><tr><td>Tripsin-EDTA (% 0.25)</td> <td>Thermo Fisher</td><td>25200056</td><td>Fenol kırmızısı</td></tr><tr><td>Rhod-3 Kalsiyum Görüntüleme Kiti</td><td>Thermo Fisher</td><td>R10145</td><td>Floresan boya</td></tr><tr><td>5-karboksitetrametilrodamin-azid (Rhod-N3)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>760757</td><td>Azide-fluor 545</td></tr><tr><td>Confical dish</td><td>ibidi GmbH</td><td>81158</td><td>Cam Alt, 35 mm</td></tr><tr><td>50 ml konik santrifüj tüpleri</td><td>Greiner Bio-One</td><td>227261</td><td>Polipropilen</td></tr><tr><td>15 ml konik santrifüj tüpleri</td><td>Greiner Bio-One</td><td>188271</td><td>Polipropilen</td></tr><tr><td>1.5 ml konik mikrosantrifüj tüpleri</td><td>Greiner Bio-One</td><td>616201</td><td></td></tr><tr><td>Polipropilen Fenilmetil silikon yağı</td><td>Clearco Ürünleri</td><td>63148-52-7</td><td>320 santigrat</td></tr> <tr>dereceden az<td>Cam termometre</td><td>GH Zeal</td><td>L0111/10</td><td>-10 ila 360 santigrat derece</td></tr><tr><td>12 oyuklu plaka</td><td>Sigma Aldrich</td><td>Z707775</td><td>Polistiren</td></tr></tbody></table>

Çekirdek kabuğu lanthanide katkılı upconversion nanocrystals hücresel uygulamalar için sentezi

Synthesis of Core-shell Lanthanide-doped Upconversion Nanocrystals for Cellular Applications

Lanthanide-katkılı upconversion nanocrystals (UCNs) yakın kızılötesi (Nur) ışık emilimi için izin ve daha sonra içine dönüştürebilirsiniz onların umut verici ve kontrol edilebilir optik özellikleri göre son yıllarda çok dikkat çekmiştir UV bölgelerden NIR için görünür için geniş bir yelpazesi üzerinde yayılan emisyonu multiplexed. Bu makale farklı lanthanide iyonları verimli bir şekilde derin doku edilebilen NIR uyarma (808 dönüştürmek için nanocrystals içine dahil çekirdek-kabuk UCNs yüksek sıcaklık co yağış sentezi için ayrıntılı deneysel yordamlar sunar NM) içine güçlü bir mavi emisyon 480 nm. Yüzey değiştirme Biyouyumlu polimer (polyacrylic asit, PAA) ile kontrol ederek, olarak hazırlanan UCNs büyük çözünürlük tampon çözeltiler satın aldı. Hidrofilik nanocrystals daha fazla hücre zarı üzerinde yerelleştirme için belirli ligandlar (dibenzyl cyclooctyne, DBCO) ile functionalized. Nur ışık üzerine (808 nm) ışınlama, upconverted mavi emisyon etkili ışık-gated kanal proteini hücre zarı üzerinde etkinleştirmek ve özellikle katyon (örneğin, Ca2 +) akını sitoplazmada düzenleyen. Bu iletişim kuralı çekirdek-kabuk lanthanide katkılı UCNs ve daha fazla hücresel uygulamalar için sonraki Biyouyumlu yüzey modifikasyonu sentezi için uygun bir yöntem sağlar.

Şekil 1 ve Şekil 2çekirdek-kabuk lanthanide katkılı UCNs şematik sentez süreci gösterilir. Transmisyon elektron mikroskobu (TEM) ve yüksek çözünürlüklü transmisyon elektron mikroskobu (HRTEM) görüntüleri çekirdek ve çekirdek-kabuk UCNs nanoyapıların sırasıyla toplanmıştır (şekil 1). Ligand-Alerjik UCNs asit çözümde hidrofobik oleik asit UCNs yüzeyinde kaldırarak hazırlanan ve hidrofilik polimer (PAA)...

Çekirdek kabuğu lanthanide katkılı upconversion nanocrystals (UCNs) sentezi ve kanal proteini düzenleme yakın kızılötesi (Nur) ışık aydınlatma üzerine hücresel uygulamaları için bir iletişim kuralı sundu.

Çekirdek kabuğu Lanthanide katkılı Upconversion Nanocrystals hücresel uygulamalar için sentezi

Lanthanide-doped upconversion nanocrystals (UCNs) have attracted much attention in recent years based on their promising and controllable optical ...

Bu prosedürün genel amacı, yüksek sıcaklıkta birlikte çökeltme yaklaşımına dayalı olarak çekirdek-kabuk lantanit katkılı yukarı dönüşüm nanokristallerini sentezlemek ve daha fazla hücresel uygulamayı mümkün kılan biyouyumlu yüzey modifikasyonları gerçekleştirmektir. Geçtiğimiz birkaç yıl içinde, laboratuvarımız, çok benzersiz optik özelliklere işaret eden, çok benzersiz optik özelliklere işaret eden nanokristallerin çok benzersiz bir lantanit katkılı yukarı dönüşümü geliştirdi, böylece uzun dalga boylu kızılötesi ışığı emebilir ve temel olarak bu ışığı kısa dalga boyu aralığında çok renkli emisyonlara dönüştürebilir, kızılötesi ışık pencereleri bile görülebilen UV dahil. Bu tür benzersiz nanokristal yapılar, biyomedikal uygulamalar için çok umut verici özelliklere işaret etti.Bu yöntem, yakın kızılötesi ışık aydınlatması üzerine ışık kapısı membran kanalı protein regülasyonu için çekirdek-kabuk yukarı dönüşüm nanoyapılarının sentezlenmesi ve bunların biyouyumlu yüzey modifikasyon tekniği için uygun bir yaklaşım sağlar. Prosedüre başlamak için, metanol içinde nadir toprak asetat komplekslerinin stok çözeltilerini hazırlayın. Metanolde mililitre sodyum hidroksit ve amonyum florür çözeltileri başına 20 miligram hazırlayın.Stok çözeltilerini dört santigrat derecede saklayın. Ardından, üç mililitre oleik asit ve yedi mililitre 1 oktadesen pipetini 50 mililitre, üç boyunlu, yuvarlak tabanlı bir şişeye pipetleyin. Buna 1.089 mililitre itriyum asetat çözeltisi, 0.608 mililitre iterbiyum asetat çözeltisi, 83.6 mikrolitre tulyum asetat çözeltisi ve 128.5 mikrolitre neodimyum asetat çözeltisi ekleyin.Şişeyi bir karıştırma çubuğu ve bir termometre ile donatın. Metanol buharlaşana kadar karıştırırken şişeyi bir yağ banyosunda 100 santigrat dereceye ısıtın. Ardından, şişeyi bir Schlenk hattına bağlayın ve kalan metanolü çıkarmak için şişeyi iki ila üç dakika boyunca pompalayın.Ardından, şişeyi bir nitrojen atmosferinin altına koyun. Reaksiyon karışımını 700 rpm'de karıştırırken bir saat boyunca 150 santigrat derecede ısıtın. Ardından karışımın oda sıcaklığına soğumasını bekleyin.Daha sonra, 15 mililitrelik bir santrifüj tüpüne iki mililitre sodyum hidroksit stok çözeltisi ve 2.965 mililitre amonyum florür stok çözeltisi yerleştirin. Tüpü sıkıca kapatın ve sodyum hidroksit ve amonyum florür karışımını beş saniye boyunca girdaplayın. Beş dakika boyunca, karıştırırken sodyum hidroksit-amonyum florür karışımını reaksiyon şişesine yavaşça eklemek için bir cam pipet kullanın.Ardından, reaksiyon karışımını 50 santigrat dereceden fazla olmayacak şekilde ısıtın. Karışımı bu sıcaklıkta 30 dakika tutun. Ardından, metanolü buharlaştırmak için karışımı 100 santigrat dereceye ısıtın.Şişeyi Schlenk hattına bağlayın ve kalan metanolü vakum altında iki ila üç dakika çıkarın. Şişeyi nitrojen gazı ile doldurun ve reaksiyon karışımını dakikada beş santigrat derecede 290 santigrat dereceye ısıtın. Karışımı 1,5 saat boyunca 290 santigrat derecede veya biraz üzerinde tutun.Ardından, karıştırırken karışımın oda sıcaklığına soğumasını bekleyin. Ürün karışımını 50 mililitrelik bir santrifüj tüpüne aktarın. Kalıntıyı 30 mililitre etanol ile tüpe durulayın.Karışımı oda sıcaklığında sekiz dakika boyunca 4.000 kez g'de santrifüjleyin. Süpernatanı atın ve katıları iki dakika boyunca sonikasyon ile 10 mililitre heksanlarda dağıtın. Dispersiyona 30 mililitre etanol ekleyin, karışımı aynı koşullar altında tekrar santrifüjleyin ve süpernatanı atın.Katıları beş mililitre heksanlarda dağıtın ve dispersiyonu dört santigrat derecede saklayın. Karanlıkta 808 nanometre lazer ışınlaması üzerine çekirdek kabuk UCNs çözeltisinin yukarı dönüştürülmüş emisyonunu kontrol edin. DBCO ile modifiye edilmiş UCN'leri hazırlamaya başlamak için, hazırlanan çekirdek kabuk nanokristallerini santrifüjleme ile 30 mililitre etanol içinde yıkayın.Süpernatanı atın ve 10 mililitre pH dört sulu hidroklorik asit çözeltisi ekleyin. Katıları çözmek için karışımı 30 dakika boyunca sonikleştirin. Karışımı bir cam şişeye aktarın ve iki saat boyunca kuvvetlice karıştırın.Ardından, karışımı dört adet 30 mililitrelik dietil eter ile yıkayın. Eter fraksiyonlarını birleştirin ve yıkanmış sulu tabakayı bir kenara koyun. Eter katmanlarından eser miktarda ligand içermeyen UCN'leri 10 mililitre deiyonize su ile geri kazanın ve sulu katmanları birleştirin.Birleştirilmiş sulu katmanlara 20 mililitre aseton ekleyin ve karışımı beş saniye boyunca girdaplayın. Karışımı 10 dakika boyunca 35.000 kez g'de santrifüjleyin. Süpernatanı atın ve ligandsız UCN'lerin bir çözeltisini elde etmek için çökeltiyi iki mililitre deiyonize su içinde çözün.Daha sonra, 20 miligram poliakrilik asidi 20 mililitre deiyonize su içinde 20 dakika boyunca sonikasyon ile çözün. Buna, kuvvetlice karıştırırken ligand içermeyen UCN'lerin çözeltisini ekleyin. Karışımın pH'ını bir molar sodyum hidroksit çözeltisi ile 7.4'e ayarlayın.Karışımı 30 dakika boyunca sonikate edin ve karışımı oda sıcaklığında 24 saat boyunca karıştırın. Daha sonra, karışımı 10 dakika boyunca 35.000 kez g'de santrifüjleyin. Katıları 10 mililitre deiyonize suda dört kez santrifüjleme ile yıkayın.Polimer modifiye UCN'lerin mililitre başına 10 miligramlık bir çözeltisi elde etmek için yıkanmış katıları sekiz mililitre deiyonize su içinde dağıtın. Polimerle modifiye edilmiş UCN'lerin bir miligramını 10 dakika boyunca 35.000 kez g'de santrifüjleyin. Kalan çözeltiyi dört santigrat derecede saklayın.Katıları, bir mililitrelik kuru DMF'de üç kez santrifüjleme ile yıkayın. Daha sonra çökeltiyi 200 mikrolitre kuru DMF'de çözün. Bu çözeltiye 12.2 miligram HOBT, 14 miligram EDC, beş miligram DBCO-amin ve 16 mikrolitre DIPEA ekleyin.Karışımı oda sıcaklığında 24 saat karıştırın. Daha sonra, karışımı 35.000 kez g'de 10 dakika santrifüjleyin. Katıları, DMSO'nun bir mililitrelik kısımlarında santrifüjleme ile dört kez yıkayın.DBCO ile modifiye edilmiş UCN'leri 0.2 mililitre DMSO'da dağıtın ve dispersiyonu dört santigrat derecede saklayın. İlk olarak, 12 oyuklu bir plakada beşinci HEK293 hücrelerini bir kez 10 kez tohumlayın ve hücreleri 24 saat boyunca 37 santigrat derecede inkübe edin. Daha sonra, bir mikrosantrifüj tüpünde, seçilen plazmitin bir mikrogramını 100 mikrolitre MEM'de iki mikrolitre P3000 transfeksiyon ajanı ile birleştirin.Başka bir mikrosantrifüj tüpünde, 1.5 mikrolitre transfeksiyon reaktifini 100 mikrolitre MEM ile birleştirin. Her iki karışımı da oda sıcaklığında 10 dakika inkübe edin. Daha sonra karışımları birleştirin ve 400 mikrolitre düşük serumlu MEM ekleyin.Daha sonra, inkübe edilmiş hücreleri iki kez bir mililitrelik serumsuz DMEM kısımları ile yıkayın. 600 mikrolitrelik transfeksiyon karışımını 12 oyuklu plakanın kuyucuklarına dağıtın. Hücreleri dört saat boyunca 37 santigrat derecede inkübe edin.Daha sonra, ortamı çıkarın ve hücreleri iki kez bir mililitrelik DMEM parçalarıyla yıkayın. DMEM'de oyuklar arasında bir mililitre tetra-asetillenmiş N-azidoasetil-mannozamin çözeltisi dağıtın. Hücreleri iki gün boyunca 37 santigrat derecede inkübe edin.Ardından, hücreleri gece boyunca konfokal bir kapta yıkayın, deneyin ve yeniden kültürleyin. Daha sonra, ortamı, mililitre DBCO-UCN çözeltisi başına 50 miligramlık iki mikrolitre içeren bir mililitre taze DMEM ile değiştirin. Hücreleri iki saat boyunca 37 santigrat derecede inkübe edin ve hücreleri DMEM ile iki kez yıkayın.Çeker ocak ışığını kapatın ve kalsiyum görüntüleme için hücrelere uygun dien tampon çözeltilerini ekleyin ve hücreleri karanlıkta 30 dakika inkübe edin. Hücreleri serumsuz DMEM ile yıkayın. Hücreleri, santimetre kare başına 0,8 watt sağlayan 808 nanometre, yakın kızılötesi ışıkla ışınlayın.Hücreler 20 dakika boyunca ışınlanana kadar beş dakikalık aralıklarla beş dakikalık ışınlamayı değiştirin. Hücreleri konfokal mikroskopla görüntüleyin. Çekirdek ve çekirdek kabuğu UCN'lerinin transmisyon elektron mikroskobu, yaklaşık beş nanometre kabuk kalınlığına sahip küresel yapılar gösterdi.Yüksek çözünürlüklü TEM, yüksek oranda kristalleşmiş nanoyapılarla tutarlı d-aralığı gösterdi. Yüzey modifikasyonunu takiben, UCN'ler kolayca tampon çözeltisine dağıtıldı. Dinamik ışık saçılımı, sulu çözeltideki DBCO-UCN'lerin hidrodinamik çapının yaklaşık 96 nanometre olduğunu gösterdi.PAA ve DBCO ile modifiye edilmiş UCN'lerin zeta potansiyelleri, sulu tampon çözeltilerinde çözünürlük ve stabilite ile tutarlı olan negatif yüklü yüzeyleri gösterir. Yukarı dönüştürülmüş emisyon testleri, PAA ve DBCO ile modifiye edilmiş UCN'lerin, 808 nanometre ışıkla ışınlandığında temel çekirdek kabuk UCN'leri ile aynı emisyon modellerine sahip olduğunu gösterdi. DBCO-UCN'lerin biyouygulamalarını test etmek için ışık kapılı kanal proteinlerini eksprese eden azid etiketli HEK293 hücreleri kullanıldı.UCN'lerin azid etiketlerindeki lokalizasyonu, DBCO gruplarının azid içeren bir boya ile boyanmasına bağlandı. Bu hücreler IR'ye yakın ışığa maruz kaldığında, DBCO-UCN'ler, bir floresan kalsiyum indikatörü ile konfokal görüntüleme ve akış sitometrisi ile gösterildiği gibi, hücre zarı boyunca kalsiyum iyonlarının akışını kolaylaştırdı. Bu videoyu izledikten sonra, bu prosedürü izleyerek canlı hücrelerde ışık kapılı iyon kanalını aktive etmek için biyouyumlu yüzey modifikasyonu ile çekirdek-kabuk yukarı dönüşüm nanokristallerinin nasıl hazırlanacağını ve bunların diğer biyo uygulamalarını iyi anlamış olmalısınız.

synthesis-core-shell-lanthanide-doped-upconversion-nanocrystals-for

Research

JoVE Journal

Chemistry

Kimya

Protokol bilgilerini, ikinci harmonik üreten nanopartiküller ile in vitro etiketleme insan embriyonik kök hücreleri için temin edilmiştir. Çoklu foton mikroskopi ve kalp kümeler halinde kendi farklılaşma ile HESC soruşturma için metodolojiler de sunulmuştur.

Rejeneratif Araştırma harmonik nanopartiküller

Organik boya molekülleri ve oleik asit kaplı yukarı dönüştürücü nanopartiküller suda çözünür değildir. Bu protokol, organik boya moleküllerinin transferini ve partiküllerin başlangıçtaki hidrofobik çözücülerinden suya yukarı dönüştürülmesini sağlayan bir 'tak ve çalıştır' yöntemini tanımlar.

A &#39;Tak ve&#39; Yöntem, bir Amfifilik Polimer, Organik maddeler ve upconverting Nanopartiküller İçeren Su dağılabilir Nanoassemblies oluşturma

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

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

Bu protokol için Kafesli protein kinaz A (PKA), hücresel sinyal iletim bioeffector bir nanopartikül yüzey üzerine immobilize sitozol microinjected ve upconverted UV yakın kızılötesi (Nur) ışınlama ışığı sayesinde inducing aşağı akım stres fiber dağılma sitozol içinde.

Hücre içi sinyal iletimi Upconversion nanopartikül aracılı kinaz Photoactivation tarafından uzaktan tetiklemek için entegre bir sistem

İmalat işlemleri polymolecular derlemeler şelat manyetik olarak son derece duyarlı lanthanide iyon için sunulmaktadır. Manyetik yanıt ekstrüzyon nanopore membranlar yoluyla tarafından hazırlanmıştır derleme boyutu tarafından belirlenir. Derlemeler manyetik alignability ve yapısal değişiklikler sıcaklık kaynaklı birefringence ölçümleri, Nükleer manyetik rezonans ve küçük açı nötron saçılma için ücretsiz bir teknik tarafından izlenir.

İmalat işlemleri ve Birefringence ölçümler manyetik olarak duyarlı Lanthanide iyon şelat Fosfolipid Derlemeler tasarlama

Burada, parlak hiperspektral görüntüleme verilerini elde etmek ve hiperspektral görüntüleme sistemi kullanarak lantanit bazlı tek kristallerin optik asiztropi özelliklerini analiz etmek için bir protokol sıyoruz.

Lantanit Bazlı Moleküler Tek Kristallerde Optik Asiztropi Çalışma Aracı Olarak Hiperspektral Görüntüleme

Bu protokol, üçlü füzyon yukarı dönüşüm kolaylaştırılmış hacimsel 3D baskı için fotopolimerize edilebilir reçinelerde daha sonra kullanılmak üzere yukarı dönüşüm nanokapsüllerinin sentezini detaylandırır.

Üçlü Füzyon Yukarı Dönüşüm Nanokapsül Sentezi

Burada, iyi uyumlu kristal kafeslere sahip izoyapısal olmayan bir metal-organik çerçeve (MOF) çifti, HKUST-1 ve MOF-5 kullanarak tek kristalli çekirdek kabuklarının iki aşamalı sentezi için bir protokol gösteriyoruz.

Tek Kristalli Çekirdek-Kabuk Metal-Organik Çerçevelerin Sentezi

Kalıcı ışıldayan nanomalzemelerin (PLNP'ler) sentezi ve bunların ultraviyole ışık (365 nm) ışınlaması altında ışıma sonrası efekti kullanan yeniden yazılabilir ekranlarda ve sanatsal işlemede potansiyel uygulamaları için bir protokol sunulmuştur.

Yeniden Yazılabilir Ekranlar ve Aydınlatma Uygulamaları için Kalıcı Lüminesan Nanopartiküllerin Sentezi

Bu çalışma, termolüminesans (TL) ve kalıcı lüminesans (PersL) gibi iki kalıcı lüminesans seramiğin standart optik ölçümlerini incelemektedir: SAO-B (mavi) ve SAO-G (yeşil). Elektron tuzağı derinliğini kontrol ederek, bu çalışma 'sıcaklık çözmeli' ve 'zaman çözünürlüğü' dinamik sahtecilik karşıtı yöntemleri yeniliyor.

Stronsiyum alüminat fosforlarda tuzak derinliği ve kalıcı lüminesansın faz bağımlı kontrolü

Keşfedin, yüksek sıcaklıkta ko-precipitasyon yöntemiyle çekirdek-kabuk lantanit katkılı upconversion nanokristallerinin sentezini ve hücresel uygulamalar için biyouyumlu yüzey modifikasyonlarını.

Çekirdek kabuğu Lanthanide katkılı Upconversion Nanocrystals hücresel uygulamalar için sentezi

Daha fazla video keşfet