Nanodiamonds ve gümüş nano tanecikleri onun azaltılması biyo-ilham Polydopamine yüzey modifikasyonu

Bu yöntem, malzeme bilimi ve biyotıp geniş uygulamalara sahip nanodiamond, etkili yüzey işlevselleştirme ile ilgili anahtar sorulara cevap yardımcı olabilir. Bu yöntem nanodiamonds için kullanılabilir. Ayrıca metal nano partiküller, manyetik nano tanecikleri veya aktif bir biyopolimer kaplama gerektiren yüzeyler gibi diğer malzemeler için de uygulanabilir.

Bu yöntemde nanodiamonds polidopamin bir kaplama ile funtionalized vardır, evrensel bir yapıştırıcı. PDA tabakasının kalınlığı iyi dopamin konsantrasyonu değişen tarafından kontrol edilir. Başlamak için, deiyonize su 100 mikrolitre tris HCl toz 30,29 gram çözünür.

Çözeltiyi 250 mililitrelik hacimsel bir şişeye aktarın. Deiyonize su ile çizgiye şişe doldurun ve bir molar tris HCl tampon elde etmek için karıştırın. Bu stok çözeltisinden, seri seyreltme ile 0,1 molar tris HCl tampon 20 mililitre hazırlayın.

Tamponu bir pH metre ile izlerken, bir azı dinamosu hidroklorik asit kullanarak pH'ı 8,5'e ayarlayın. Sonra, pH 8.5 tris tampon ile bir mililitre 100 nanometre monokristalnanodiamonds mililitre süspansiyon başına bir miligram 0.02 mililitre seyreltmek. Mililitre nanoelmas süspansiyon başına 0,02 miligram elde etmek için 10 dakika karışımı karıştırın.

Daha sonra, pH 8.5 tris tampon iki mililitre dopamin hidroklorür 20 miligram çözün, mililitre dopamin hidroklorür çözeltisi başına tamponlanmış 10 miligram elde etmek için 30 saniye girdap tarafından. Nanodiamond çözeltisine yeni hazırlanmış dopamin çözeltisinin beş, 7,5 veya 10 mikrolitresini ekleyin, mililitre başına 50, 75 veya 100 miligramlık son dopamin hidroklorür konsantrasyonunun istenip istenmediğine bağlı olarak. Reaksiyon hacmini ayarladıktan sonra, karışımı karanlıkta 12 saat boyunca 25 derecede şiddetle karıştırın.

Daha sonra, polidopamin kaplı nanodiamonds süspansiyon aktarın 1.5 mililitre santrifüj tüp, ve santrifüj 16, 000 g iki saat için. Supernatant çıkarın ve her seferinde bir saat için 16, 000 g deiyonize su bir mililitre porsiyon ile nanodiamonds üç kez yıkayın. Daha sonra yıkanmış katılara 200 mikrolitre deiyonize su ekleyin ve polidopamin kaplı nanoelmasları yeniden dağıtmak için karışımı 30 saniye sonicate edin.

Polidopamin kaplı nanoelmasların deiyonize suyla süspansiyonunun 40 mikrolitresini seri olarak seyreltin. Daha sonra, girdap tarafından deiyonize su 10 mililitre gümüş nitrat 100 miligram çözün. Bir duman başlık olarak, gümüş nitrat çözeltisi için bir azı lı sulu amonya ekleyin, damla, sarı çökelti formları kadar, periyodik çözüm sallayarak.

Diamin gümüş hidroksit çözeltisi elde etmek için çökelti kaybolana kadar amonyan eklemeye devam edin. Hemen seyreltilmiş nanodiamond dağılım 40 mikrolitre diamin gümüş çözeltisi ya 4.3 veya 6.4 mikrolitre ekleyin, mililitre başına 0.4 veya 0.6 miligram nihai konsantrasyon için sırasıyla. Bundan sonra, deiyonize su ile 100 mikrolitre hacmi ayarlayın.

Karışımı 10 dakika sonicate. Daha sonra, serbest gümüş iyonları kaldırmak için 16, 000 g 15 dakika boyunca dağılım santrifüj. Supernatant atın ve gümüş nanopartikül süslenmiş polidopamin kaplı nanodiamonds 16, 000 g beş dakika her zaman deiyonize su 100 mikrolitre porsiyon üç kez santrifüj ederek yıkayın.

Gümüş nanopartikül dekore nanodiamonds için deiyonize su 100 mikrolitre ekleyin ve 30 saniye boyunca sonication onları yeniden dağıtmak. Nanoelmasları UV-Vis spektroskopisi ile karakterize edin 250 ile 550 nanometre arasında tarayın. Daha sonra, plazma ile temizlenmiş karbon kaplı bakır ızgaralar üzerine gümüş nanopartikül dekore nanodiamonds beş mikrolitre mevduat ve onları üç dakika boyunca oturup sağlar.

Daha sonra, filtre kağıdı ile aşırı çözeltiyi uzaklaştırın. Her ızgarayı bir damla deiyonize su uygulayarak, 15 saniye boyunca bekleyerek ve filtre kağıdıyla üç kez yıkayın. İletim elektron mikroskobu ile örnekleri görselleştirmeden önce ızgaraların kurumasına izin verin.

Kaplamasız nanodiamonds mikrokümeler ve agregalar oluşturmak eğilimindedir, polidopamin kaplı nanodiamonds iyi dağılımlar oluştururken. Yüksek dopamin konsantrasyonları nanoelmas yüzeylerde kalın polidopamin tabakalarının oluşumuna neden oldu. Kaplamasız nanoelmas dağılım açık ve renksizoldu.

Nanodiamonds beş nanometre kalınlığında polidopamin tabakası ile kaplama üzerine, dağılım bulutlu ve kahverengi ortaya çıktı. Daha kalın polidopamin kaplamalarla dağılım görünümü giderek daha koyu hale geldi. 15 nanometre kalınlığında polidopamin tabakası ile kaplanmış nanodiamonds üzerinde diamin gümüş azaltılması en başarılı zaman diamin gümüş hidroksit konsantrasyonu 0.4 için 0.6 miligram mililitre başına oldu.

Düşük konsantrasyonlarda oluşan nanoelmaslar etkili bir şekilde çalışamayacak kadar küçüktü. Maksimum emici değerler, mililitre çözeltibaşına 0,4 ila 0,6 miligram arasında oluşan nano partiküllerin sırasıyla yaklaşık 20 ve 30 nanometre çapa sahip olduğunu göstermiştir. TEM, mililitre diamin gümüş çözeltisi başına 0,4 miligramdan üretilen gümüş nano partiküllerin yaklaşık 24 nanometre genişliğinde olduğunu, mililitre çözeltibaşına 0,6 miligramlık çözeltiden üretilen nano partiküllerin ise yaklaşık 28 nanometre genişliğinde olduğunu gösterdi.

Nanoelmas yüzeylerdeki nano partiküllerin sayısı da yüksek diamin gümüş konsantrasyonunda daha fazlaydı. Bu işlem den sonra kontrol edilebilir PDA kalınlığına sahip iyi dağılmış nanoelmaslar oluşmuştur. Bu teknik, araştırmacıların katalizör, biyosensörler ve nanotaşıyıcılar için nanoelmas uygulamalarını keşfetmelerinin önünü açıyor.

Herhangi bir ek azaltma maddesi kullanmadan, PDA destekli maddeleştirme işlemi metal öncüllerinin azaltılması üzerine gümüş nano tanecikleri oluşumunu neden olabilir ve PDA kaplı yüzeyde onları hareketsiz. Buna ek olarak, PDA katmanları seri ve amin modifiye biyomolekülleri biraraya getirmek için daha fazla kullanılabilir açık fonksiyonel gruplar içerir.