Automatic Translation

This translation into Arabic was automatically generated through Google Translate.
English Version | Other Languages

 JoVE Bioengineering

الاعتراف الجزيئية والهندسة مع البوليمرات الحيوية المحاكاة على واحدة المسورة الكربون الأنابيب النانومترية

1, 1, 1, 1, 1, 1,2

1Department of Chemical and Biomolecular Engineering, University of California Berkeley, 2California Institute for Quantitative Biosciences (QB3), University of California Berkeley

Article
    Downloads Comments Metrics Publish with JoVE

    You must be subscribed to JoVE to access this content.

    Enter your email to receive a free trial:

    Welcome!

    Enter your email below to get your free 10 minute trial to JoVE!


    By clicking "Submit", you agree to our policies.

    Admit it, you like to watch.

     

    Summary

    Cite this Article

    Del Bonis-O’Donnell, J. T., Beyene, A., Chio, L., Demirer, G., Yang, D., Landry, M. P. Engineering Molecular Recognition with Bio-mimetic Polymers on Single Walled Carbon Nanotubes. J. Vis. Exp. (119), e55030, doi:10.3791/55030 (2017).

    Introduction

    واحد الجدران أنابيب الكربون النانوية (SWNTs) هي بالذرة طبقات رقيقة من ذرات الكربون دخلت طويلة، واسطوانات رقيقة تظهر خصائص الإلكترونية والبصرية فريدة من نوعها. (1) تشمل هذه الخصائص لإنتاج القريب الأشعة تحت الحمراء (نير) الانبعاثات مضان عبر إعادة التركيب الأكسيتون التي تعتبر حساسة للغاية لبيئته المحلية الفرقة الفجوة. انبعاث نير من SWNTs يندرج ضمن إطار الأشعة تحت الحمراء القريب الذي عمق تغلغل الضوء القصوى للالأنسجة البيولوجية. 2،3 بالإضافة إلى ذلك، SWNTs يحمل العديد من المزايا الفريدة الشاذة على النقيض من fluorophores العضوية: SWNT المعرض تحول ستوكس كبيرة، لا photobleach، ولا وميض. 4 في الآونة الأخيرة، واستغلال هذه الخصائص أدت إلى تطوير مجموعة متنوعة من أجهزة الاستشعار الجزيئية الجديدة مع تطبيقات لعلم الأحياء. 5،6 معدلة، ومع ذلك، SWNTs هي غير قابلة للذوبان في الماء، ويمكن الحصول على تعليق من SWNTs فرد أن يكون تحديا. 7،8 Bundliنانوغرام وتجميع SWNTs في حل يمكن أن تعتم مضان الفرقة الفجوة، و2 مما يجعلها غير صالحة للتطبيقات الاستشعار عن بعد.

    تفريق الأنابيب النانوية الكربونية الفردية في محلول مائي يتطلب تعديل سطحها لمنع تجميع يحركها للا مائية. 9 بينما التساهمية التعديل يمكن أن تجعل SWNTs للذوبان في الماء، و 10 وكذلك نقلها الكيمياء ملزم معين، ومواقع الخلل في شعرية SWNT تقلل أو تهدأ مضان الانبعاثات الخاصة بهم. بدلا من ذلك، SWNT functionalization ويمكن تحقيق ذلك عن طريق استخدام السطحي، والدهون، والبوليمرات والحمض النووي 9،11 - 13 أن كثف على سطح أنابيب من خلال التفاعل التراص مسعور وبي-بي. يشار إلى البيئة الكيميائية الناتجة المحيطة SWNTs-functionalized السطح لكمرحلة الاكليل لها. الاضطرابات إلى مرحلة الهالة يمكن أن يكون لها تأثير كبير على excitons السفر على سطح الأنابيب النانوية، مما تسبب التحويرات إلى SWNT فلورescence الانبعاثات. ومن هذه العلاقة الحساسة بين مرحلة الهالة ومضان SWNT التي يمكن استغلالها لتطوير أجهزة الاستشعار الجزيئية الجديدة من خلال دمج طرائق محددة ملزمة على مساحة كبيرة من SWNT. الاضطرابات إلى مرحلة الهالة SWNT على تحليلها ملزمة يمكن أن يؤدي إلى تغيرات في البيئة المحلية عازلة، تهمة نقل، أو إدخال عيوب شعرية، والتي يمكن أن تعدل الانبعاثات مضان من SWNTs لتكون بمثابة آلية نقل الإشارة. يستخدم 14 هذا النهج في تطوير أجهزة استشعار الفلورسنت جديدة للكشف عن العديد من فئات مختلفة من جزيئات الحمض النووي بما في ذلك، 15،16 الجلوكوز 17 و جزيئات صغيرة مثل ATP، 18 أنواع الاكسجين التفاعلية 19 وأكسيد النتريك. 20،21 ومع ذلك، فإن هذه النهج محدودة وذلك لأنها تعتمد على وجود طريقة ملزمة المعروفة لالحليلة المستهدفة.

    في الآونة الأخيرة، والمزيد من التطبيق عاموقد وضعت روتش لتصميم أجهزة استشعار الفلورسنت باستخدام SWNTs functionalized غير تساهمي مع heteropolymers محبة للجهتين الدهون الفوسفاتية، والأحماض polynucleic. هذه الجزيئات كثف على السطوح أنابيب الكربون لإنتاج تعليق مستقرة للغاية من SWNTs فردية 22-25 مع مراحل الهالة الفريدة التي يمكن أن تربط خصيصا بروتينات 26،27 أو جزيئات صغيرة بما في ذلك الدوبامين ناقل عصبي. يشار 30 الهندسة المرحلة الاكليل لتفريق SWNTs وتحديدا التحاليل الهدف ربط المرحلة كما الهالة الاعتراف الجزيئي (CoPhMoRe) - 28. 28 حجم صغير، سمية منخفضة، وارتفاع الاستقرار وunbleaching مضان نير من أجهزة الاستشعار CoPhMoRe SWNT جعلها المرشحين ممتازة للاستشعار في الجسم الحي لقياسات حل زمنية ممتدة. وقد أظهرت 6 العمل الزوار تطبيقاتها في الأنسجة النباتية للكشف بصري من أنواع النيتروجين والاكسجين التفاعلية. 31تطبيق مثيرة بشكل خاص لأجهزة الاستشعار CoPhMoRe SWNT هو احتمال تسمية كشف خالية من الناقلات العصبية مثل الدوبامين في الجسم الحي، حيث تقنيات أخرى، مثل الاستشعار الكهروكيميائية أو المناعية، وتعاني من نقص في القرار المكانية، القرار الزماني، وخصوصية.

    وقد تم حتى الآن ضبط النفس تصميم واكتشاف أجهزة الاستشعار CoPhMoRe SWNT حسب حجم والكيميائية تنوع مكتبة مشتتة، مما يحد من احتمال العثور على جهاز استشعار لهدف معين. حتى الآن، وقد الباحثين خدش السطح فقط من مترافق المتاحة، وشارك في كتلة والبيولوجية والبوليمرات الجزيئية الحيوية التي يمكن أن تكون المشتتات كما الفعالة وظيفيا لأجهزة الاستشعار SWNT. هنا، فإننا نقدم طرق مختلفة لكلا تفريق SWNTs وتميز مضان من أجل فحص عالية الإنتاجية وتحليل استشعار SWNT واحد. على وجه التحديد، ونحن الخطوط العريضة للإجراءات SWNTs طلاء مع oligom حمض polynucleicالمتطلبات البيئية باستخدام صوتنة مباشرة، فضلا عن كيفية functionalize SWNT مع البوليمرات محبة للجهتين من خلال تبادل السطحي بواسطة غسيل الكلى. نحن نستخدم (GT) 15 -DNA والبولي ايثيلين جلايكول functionalized مع رودامين ثيوسيانات (RITC-PEG-RITC) على سبيل المثال. ونحن لشرح استخدام (GT) 15 -DNA SWNTs كجهاز استشعار CoPhMoRe للكشف عن الدوبامين. وأخيرا، فإننا تتخذه من إجراءات لتنفيذ قياسات الاستشعار جزيء واحد، والتي يمكن استخدامها لتوصيف أو الاستشعار عن جزيء واحد.

    Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Protocol

    تنبيه: يرجى التشاور مع جميع بيانات سلامة المواد ذات الصلة (SDS) قبل الاستخدام. قد يكون متناهية الصغر الأخطار إضافية مقارنة بنظيره المواد السائبة بهم. استخدام كل ممارسات السلامة المناسبة بما في ذلك الضوابط الهندسية (غطاء الدخان، الضميمة الضوضاء)، ومعدات الحماية الشخصية (النظارات الواقية، نظارات واقية، معطف المختبر، كامل طول السراويل مغلقة اصبع القدم أحذية).

    1. إعداد العازلة، السطحي، وحلول البوليمر

    1. إعداد 100 حل ملي كلوريد الصوديوم
      1. حل 584 ملغ من كلوريد الصوديوم في 80 مل من الماء منزوع الأيونات. يضاف الماء منزوع الأيونات لجلب الحجم الإجمالي إلى 100 مل.
    2. إعداد 3٪ كبريتات الصوديوم دوديسيل (SDS) حل
      1. حل 3 غرام من SDS في 80 مل من الماء منزوع الأيونات. يضاف الماء منزوع الأيونات لجلب الحجم الإجمالي إلى 100 مل.
    3. إعداد 2٪ كوليت الصوديوم (SC) حل
      1. حل 2 غرام من الاحمقالبوتاسيوم كوليت هيدرات في 80 مل من الماء منزوع الأيونات. يضاف الماء منزوع الأيونات لجلب الحجم الإجمالي إلى 100 مل.
    4. إعداد العازلة التصوير (1X تريس: 20 ملي تريس، 100 مم كلوريد الصوديوم)
      1. حل 22.23 غرام من قاعدة تريس و58.44 غرام من كلوريد الصوديوم في 500 مل من الماء منزوع الأيونات باستخدام شريط مغناطيسي ولوحة.
      2. بعناية إضافة حمض الهيدروكلوريك المركز حتى يتم التوصل إلى الرقم الهيدروجيني من 8.1.
      3. يضاف الماء منزوع الأيونات لتصل إلى الحجم النهائي من 1 L.
    5. توليف RITC-PEG-RITC البوليمر
      1. حل الأمينات difunctionalized البولي ايثيلين جلايكول (PEG) (5 كيلو دالتون أو 20 كيلو دالتون، 0.1 مول / لتر) وثيوسيانات رودامين (RITC، 0.2 مول / لتر) في 1 مل من 1: 1 خليط من ثنائي كلورو ميثان وثنائي ميثيل الفورماميد (DMF).
      2. إضافة 0.2 مول / لتر من N، N -diisopropylethylamine (DIEA).
      3. بعد 3 ساعات، يعجل مع 10x حجم ايثر تليها الترشيح فراغ.
      4. تنحل في DMF وتكرار الأثير اتباعه هطول الأمطارالزواج عن طريق الترشيح فراغ.
        ملاحظة: ثيوسيانات الجزيئات المعدلة أخرى (على سبيل المثال، ثيوسيانات فلوريسئين، FITC) يمكن تركيبها على الربط أو غيرها من أمين تعديل البوليمرات باستخدام طريقة مشابهة.
    6. إعداد مضاد للفيروسات الحمض النووي (PEG-DNA)
      1. الجمع بين 100 ميكرولتر من تريس (2-carboxyethyl) حل الفوسفين هيدروكلوريد (TCEP) (0.5 M، ودرجة الحموضة 7.0) مع 44.9 ميكرولتر من 5'-ثيول المعدلة الحمض النووي (1 ملغ / 10 ميكرولتر في 0.1 M كلوريد الصوديوم) وإضافة إلى 4.855 مل من الماء منزوع الأيونات.
      2. يقلب لمدة 1 ساعة.
      3. حل 500 ملغ من methoxypolyethylene غليكول maleimide في 5 مل من الفوسفات مخزنة المالحة.
      4. الجمع بين الحمض النووي وPEG حلول (10 مل الكل) ويقلب لمدة 24 ساعة.

    2. إعداد واحدة المسورة الكربون الأنابيب الجزيئية (SWNTs) المعلقات

    1. غسل من SWNTs لإزالة محفز والشوائب.
      1. إضافة 200-300 ملغ من SWNTs غير مغسولة في البلاستيك أنبوب الطرد المركزي المآخذ الكهربائيةining 45 مل من الماء منزوع الأيونات.
      2. دوامة الحل لمدة 2 دقيقة ويصوتن يستخدم sonicator الحمام لمدة 5 دقائق. لاحظ أن sonicator الإعدادات تختلف من أداة إلى أداة، لذلك تأكد من أن الكثافة الضوئية للزيادات حل SWNT (أي سوداء) لضمان أن يتم تفريق SWNTs.
      3. أجهزة الطرد المركزي الحل لمدة 20 دقيقة في 16100 x ج وتجاهل طاف.
      4. إضافة حوالي 45 مل من الماء منزوع الأيونات الطازجة.
      5. كرر الخطوات 2.1.2-2.1.4 يصل إلى 8 مرات.
      6. إزالة الماء قدر الإمكان والحرص على عدم تعكير صفو SWNTs مكعبات والسماح SWNT بيليه الهواء الجاف.
    2. تعليق الحمض النووي من SWNTs
      1. حل الأحماض النووية (NA) في 0.1 م كلوريد الصوديوم إلى تركيز 100 ملغ / مل.
      2. إزالة الكهرباء الساكنة من ملعقة القابل للتصرف، أنابيب microcentrifuge والأسهم SWNT باستخدام بندقية مكافحة ساكنة. في غطاء الدخان، إضافة 20 ميكرولتر من الحل NA 980 ميكرولتر من 00.1 M كلوريد الصوديوم تليها إضافة 1 SWNTs ملغ.
      3. باستخدام ultrasonicator مع 3 مم قطر الحافة، يصوتن الحل لمدة 10 دقيقة في 40٪ السعة في حمام الثلج.
      4. أجهزة الطرد المركزي في حل الحمض النووي SWNT مرتين لمدة 90 دقيقة في 16100 ز س. في حالة استخدام الربط بين الحمض النووي، وتنقية من الغلو والحمض النووي غير المتفاعل وPEG باستخدام 100 كيلو دالتون تدور التصفية. إضافة ما يكفي من برنامج تلفزيوني لملء تدور تصفية وتدور في 9300 x ج لمدة 1.5 دقيقة، كرر هذه الخطوة يغسل 3 مرات.
      5. جمع والحفاظ على طاف، والحرص على عدم تعكير صفو بيليه تحتوي على حزم المركز الوطني للاستشعار والركام. تجاهل بيليه وفقا للإجراءات النفايات الخطرة المؤسسية المناسبة للمواد النانوية.
      6. قياس الامتصاصية حل في 632 نانومتر باستخدام الأشعة فوق البنفسجية / فيس معمل لتحديد تركيز تقريبي من SWNTs مع وقف التنفيذ باستخدام ε = 0.036 لتر / سم · ملغ وفقا للقانون لامبرت-البيرة وعامل التخفيف المناسبة.
    3. تعليق البوليمر محبة للجهتينمن SWNTs
      1. إزالة الكهرباء الساكنة من ملعقة القابل للتصرف، أنابيب الطرد المركزي الصغيرة، والأوراق المالية SWNT. في غطاء الدخان، إضافة 5 SWNTs ملغ إلى 5 مل من 2٪ من محلول SC (بدلا من ذلك، SDS الحل يمكن استخدامها).
      2. باستخدام ultrasonicator مع 6 مم طرف، يصوتن الحل لمدة 1 ساعة على 40٪ السعة في حمام الثلج.
      3. عينة الطرد المركزي في 150000 x ج لمدة 4 ساعات باستخدام نابذة وجمع بعناية طاف.
      4. حل 1٪ بالوزن من البوليمر محبة للجهتين (على سبيل المثال، RITC-PEG-RITC) في حل SC-SWNT.
      5. Dialyze الحل البوليمر-SC-SWNT باستخدام غشاء غسيل الكلى 3.5 كيلو دالتون ضد 1 لتر من الماء منزوع الأيونات أو المخزن المؤقت لمدة 5 أيام. تغير من الماء أو المخزن المؤقت بعد ساعة 2 و ساعة 4. غشاء غسيل الكلى أكبر يمكن استخدامها، طالما أنه يسمح إزالة التوتر السطحي من خيار، ولكن الإبقاء على كل من SWNT والبوليمر محبة للجهتين.
      6. قياس الامتصاصية حل في 632 نانومتر باستخدام الأشعة فوق البنفسجية / فيس معمل لتحديدتركيز تقريبي من SWNTs مع وقف التنفيذ باستخدام ε = 0.036 لتر / سم * ملغ وفقا للقانون لامبرت-البيرة وعامل التخفيف المناسبة.

    3. إعداد السطح مشلول مجسات SWNT

    1. إعداد BSA-البيوتين والحلول الأسهم NeutrAvidin
      1. حل 10 ملغ مجفف بالتجميد BSA-البيوتين في 1 مل من الماء منزوع الأيونات لجعل 10 ملغ / مل حل الأسهم وتخزينها في 4 درجات مئوية.
      2. حل 10 ملغ من البروتين NeutrAvidin (NAV، deglycosylated البروتين أفيدين) في 2 مل من الماء منزوع الأيونات لجعل 5 ملغ / مل محلول المخزون. مخزن aliquots في -20 درجة مئوية. قسامات إذابة يمكن أن تبقى لعدة أيام في 4 درجات مئوية.
    2. إعداد BSA-البيوتين شرائح المجهر المغلفة
      1. تنظيف شريحة المجهر و 0.17 ملم الغطاء الزجاجي (أو بما يتناسب مع الهدف المجهر) مع الماء منزوع الأيونات، تليها الميثانول، والأسيتون وشطف النهائي من الماء منزوع الأيونات.
      2. إضافة 100 ميكرولتر من BSA-البيوتين حل الأوراق المالية إلى 900 العازلة ميكرولتر من 1X تريس إلى تركيز النهائي من 1 ملغ / مل.
      3. تدفق 50 ميكرولتر من الحل BSA-البيوتين في القناة من قبل pipetting الحل في نهاية واحدة وفتل بعيدا حل في الطرف الآخر باستخدام الأنسجة. احتضان لمدة 5 دقائق تليها 3-5 الإحمرار مع 50 ميكرولتر من 0.1 M كلوريد الصوديوم.
      4. تمييع 40 ميكرولتر من 5 ملغ / مل الأسهم NAV في 960 العازلة ميكرولتر 1X تريس إلى تركيز النهائي من 0.2 ملغ / مل.
      5. تدفق 50 ميكرولتر من الحل NAV في القناة من قبل pipetting الحل في نهاية واحدة وفتل بعيدا حل في الطرف الآخر باستخدام الأنسجة. احتضان لمدة 2-5 دقائقتليها 3-5 الإحمرار مع 50 ميكرولتر من 0.1 M كلوريد الصوديوم.
      6. تمييع الحلول الأسهم من SWNTs علقت في المخزن التصوير لتركيز 1-10 ملغم / لتر وتدفق 50 ميكرولتر من الحل في القناة واحتضان لمدة 5 دقائق.
      7. شطف بلطف بعيدا SWNTs الزائدة باستخدام 50 ميكرولتر من العازلة التصوير.
    3. إعداد APTES silanized شرائح المجهر
      silanized APTES الشرائح تسمح وسيلة لشل سالبة الشحنة SWNTs الملفوفة الحمض النووي على سطح الركيزة الزجاج: ملاحظة.
      1. يعد حل 10٪ من (3-أمينو) triethoxysilane (APTES) في الإيثانول.
      2. عن طريق القنوات التي تستخدم الخطوات المذكورة في 3.2.2، تتدفق في 100 العازلة ميكرولتر من 1X تريس.
      3. طرد القناة مع حل APTES واحتضان لمدة 5 دقائق. يغسل مع العازلة 1X تريس.
      4. تمييع الحلول الأسهم من علق الحمض النووي SWNTs في المخزن التصوير لتركيز 1-10 ملغ / تدفق الأرض 50 ميكرولتر من الحل في القناة وincubأكل لمدة 5 دقائق.
      5. شطف بلطف بعيدا SWNTs الزائدة باستخدام 50 ميكرولتر من العازلة التصوير.

    4. مضان الطيفي والمجهري من SWNT مجسات

    1. نير الإسفار المجهر
      1. أداء التصوير من SWNTs يجمد السطح باستخدام الإثارة ليزر ومجهر مقلوب تجهيزه مع مجموعة أجهزة الاستشعار InGaAs للتصوير.
      2. توجيه شعاع ليزر لدخول ميناء الإضاءة الخلفي للمجهر مقلوب باستخدام المرايا على يتصاعد الحركية للتعديل وزوج من قزحية العين بعد تركيبه لتعيين ارتفاع الميناء. ضمان شعاع هو مستوى ومباشرة بتأكيد أنها تمر عبر كل من القزحيات عندما وضعت بين المرايا لاحقة، وقبل أن يدخل ميناء الإضاءة. إذا لزم الأمر، وضبط ارتفاع شعاع باستخدام المنظار التجمع. إزالة أي مرشحات الحرارة القصير تمر على منفذ الإضاءة التي من شأنها التخفيف من شعاع.
      3. إدراج مرشح مكعب المناسب إلى المجهرلتعكس ضوء الإثارة إلى الهدف وجمع ضوء الانبعاثات. هذا ويتكون عادة من مزدوج اللون مرشح تمريرة طويلة مع قطع فوق الطول الموجي الإثارة، (على سبيل المثال، 750 ليرة لبنانية) والانبعاثات تمريرة طويلة فلتر (على سبيل المثال، 850 ليرة لبنانية) لمزيد من تقليل ضوء الإثارة متناثرة من ضرب أجهزة الاستشعار. بالإضافة إلى ذلك، تصفية الانبعاثات يمكن اختيار أن تكون انتقائية لانبعاث SWNTs من شرليتي معين.
      4. أداء تعديلات دقيقة إلى محاذاة شعاع من خلال إدخال مكعب محاذاة المناسب ليحل محل الهدف مع اثنين من تعويض، وأقراص بلوري تحتوي على 1 الثقوب ملم. محاذاة شعاع إلى مركز كل من أقراص الدنيا والعليا المحاذاة.
      5. نعلق جهاز استشعار 2D InGaAs مجموعة إلى ميناء التصوير جانب المجهر باستخدام المحول المناسب وعدسة 0.5X إذا لزم الأمر لاستيعاب حجم الاستشعار.
      6. باستخدام 100X الهدف غمر النفط (1.4 NA)، وتطبيق النفط الغمر خالية من مضان ووضع immobiعينة SWNT lized على خشبة المسرح المجهر.
      7. رفع الهدف حتى الاتصالات للنفط في الجزء السفلي من الزجاج غطاء (# 1.5، 170 ميكرون سمك). إجراء تعديلات على طوق موضوعي إذا لزم الأمر لظروف التصوير، على سبيل المثال، ودرجة الحرارة، وسمك الزجاج، الخ
      8. رفع ببطء الهدف مع مصدر الإثارة على ورصد إشارة مضان من كاميرا InGaAs. كثافة مضان ينبغي أن تزيد تدريجيا مع اقتراب طائرة الوصل السطح وأجهزة الاستشعار يجمد حيز التركيز.
    2. نير الإسفار الطيفي
      ملاحظة: مضان الطيفي يمكن القيام بها باستخدام الإعداد المجهر نفسه ولكن عن طريق توجيه الضوء جمعها خارج الجسم المجهر وفي مطياف وInGaAs مجموعة خطية كاشف.
      1. باستخدام يتصاعد والمرايا الحركية تصنيف لنير، ويوجه مسار الضوء نحو فتحة مدخل مطياف. تركيز الضوء وصولا الى البويالإقليم الشمالي على مدخل شق باستخدام عدسة التركيز (على سبيل المثال، بلانو محدب، F = 150 مم). ويتم إنجاز هذا التوافق من خلال التخفيف من قوة الليزر ل<1 ميغاواط واستبدال الهدف المجهر مع "مرآة 1 واستخدام 50/50 شعاع تقسيم مرشح مكعب. وعلى ضوء الإثارة ثم تترك الجسم المجهر من خلال فتحة الخروج، ويمكن أن تستخدم لضبط المرايا والعدسات لتركيز شعاع على فتحة المدخل.
      2. بعد استبدال الهدف المجهر وفلتر تمريرة طويلة، وضع لوحة جيدا على خشبة المسرح وتسجيل الأطياف من عينة في التركيز باستخدام مطياف وInGaAs مجموعة.
    3. قياس استجابة عكسها من (GT) 15 الحمض النووي SWNTs إلى الدوبامين
      1. جبل استشعار المغلفة القنوات على خشبة المسرح المجهر وتجلب إلى التركيز باستخدام هدف النفط 100X وكاميرا InGaAs. إضافة 50 ميكرولتر من 100 ميكرومتر حل الدوبامين في الفوسفات مخزنة المالحة (PBS) إلى قناة تدفق وسجلالتغير في كثافة مضان.
      2. تغسل حل الدوبامين باستخدام الفوسفات مخزنة المالحة ومراقبة التغيير في مضان من أجهزة الاستشعار SWNT الفردية.
    4. فحص جيد لوحة للاستجابة تحليلها من SWNTs أجهزة الاستشعار
      ملاحظة: فحص التحاليل المختلفة يمكن القيام بها باستخدام لوحة جيدا شفافة التحكم باستخدام مرحلة الآلية. لوحة جيدا مثالية غير واضحة للعيان والأشعة تحت الحمراء ولها الجوانب السوداء للحد من الحديث المتبادل بين الآبار.
      1. أحجام ماصة متساوية من أجهزة الاستشعار SWNT مع وقف التنفيذ (على سبيل المثال، 5 ملغم / لتر تركيز) في كل بئر، وهو ما يكفي لتغطية الجزء السفلي من موحد بشكل جيد، وعادة> 100 ميكرولتر لوحة 96-جيدا و> 30 ميكرولتر لوحة 384 جيدا .
      2. التحاليل ماصة (على سبيل المثال، 2 ميكرولتر، و 100 ميكرومتر الحجم النهائي) من الفرز مكتبة في لوحات جيدا. إعداد كل تحليلها في ثلاث نسخ لحساب احتمال جيد الى جيد الاختلاف، fluctuatالأيونات من شدة الإثارة، أو درجة الحرارة.
      3. رفع الهدف (على سبيل المثال، 20X achroplan، 0.45 NA) في حين رصد أطياف الانبعاثات باستخدام مطياف وInGaAs مجموعة. والموقف الأمثل لهدف وضع البؤري تقريبا في منتصف حجم العينة في البئر، التي يجب أن تتوافق مع الحد الأقصى في كثافة يقاس.
      4. لكل بئر عينة، تسجيل التعرض ل10/01 الصورة لجمع طائفة.
      5. مقارنة الأطياف الانبعاثات لكل بئر إلى عنصر تحكم يحتوي على SWNTs فقط دون تحليلها إضافية لقياس استجابة مضان.

    Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Representative Results

    علقت SWNTs في محلول مائي باستخدام كل السطحي والبوليمرات محبة للجهتين صوتنة المباشر وعن طريق تبادل غسيل الكلى. ويبين الشكل 1 SWNTs، ونمت باستخدام طريقة الكربونيل الحديد المحفزة (HiPCO)، مع وقف التنفيذ باستخدام SC، RITC-PEF20-RITC، و (GT) 15 -DNA. الكثافة البصرية من SWNTs مع SDS (أو البوليمر) يزيد بشكل كبير بعد صوتنة والنقصان على إزالة الركام والملوثات من خلال تنقية بواسطة الطرد المركزي (الشكل 1). قياسات الامتصاصية في 632 نانومتر كميا تركيز SWNT مع وقف التنفيذ. 28

    خصائص بالفوتونات من الايقاف SWNT تتميز باستخدام الامتصاصية ومضان الطيفي. ويبين الشكل 2 الامتصاصية وانبعاث مضان أطياف SWNTs مع وقف التنفيذ باستخدام (GT) 15 -DNA وRITC-PEG20-RITC. عشرالبريد الامتصاصية الأطياف هي تراكب من قمم الامتصاصية الفردية لكل شرليتي متميزة من أنابيب موجودة في العينة. وبالمثل، كل شرليتي المعارض الفريدة ذروة الانبعاثات مضان لها. الاختلافات في النسبية ذروة كثافة الانبعاثات هي نتيجة للاختلافات في توزيع السكان من chiralities فضلا عن الاختلافات في كفاءة الإثارة باستخدام الليزر 721 نانومتر.

    استجابة مضان (GT) 15 الحمض النووي SWNTs (أين أنا 0 غير الأولية شدة SWNT مضان وأنا هو كثافة SWNT بعد إضافة الدوبامين) في وجود تركيزات مختلفة من الدوبامين يقاس من خلال رصد مضان من العينة باستخدام معمل وInGaAs مجموعة خطية (الشكل 3). مضان الكلي لل(GT) 15 -DNA-SWNTs زيادة مع زيادة تركيز الدوبامين (الشكل 3A). ص مضانesponse هي وظيفة من ذروة الانبعاثات (الشكل 3B)، مشيرا إلى أن الرد قد يكون شرليتي محددة. مضان من نانومتر 1044 و1078 نانومتر قمم زيادة في كثافة 2 أضعاف مع اقتراب تركيز الدوبامين 2 ميكرومتر. ويبين الشكل 3E شدة الأطياف الانبعاثات كامل PEG- (GT) 15 زيادة الحمض النووي SWNT ردا على إضافة الدوبامين.

    SWNTs الفردية المغلفة باستخدام تسلسل الحمض النووي بديل، يتم قياس C 26 -DNA (المعدة باستخدام نفس الأساليب في (GT) 15)، المربوطة على سطح شريحة المجهر تحت إضاءة ليزر باستخدام كاميرا InGaAs و100X الهدف غمر النفط (الشكل 4). رصد بواعث احدة المربوطة على سطح يمكن استخدامها للتحقق من إمكانية عكس استجابة استشعار جزيئات غسل الهدف بعيدا باستخدام محلول العازلة. الانعكاس الكلي الداخلي مضان (TIRF) ميكروويمكن أيضا أن تستخدم نسخة لصورة الحمض النووي صبغ مترافق كثف على SWNTs إلى تحديد عدد من جزيئات الحمض النووي تعلق على كل أنبوب من خلال التجارب photobleaching من. ويبين الشكل 4 3 تبيض متميزة من الحمض النووي المسمى و Cy3-الاستدلال من الخطوات الكم من أثر شدة مضان من باعث واحد. وتشير هذه النتائج إلى أن ثلاثة جزيئات الحمض النووي التي تعلق على SWNT.

    شكل 1
    الشكل 1: البوليمرات والسطحي موقوف SWNTs. (أ) صورة من SWNTs RITC-PEG20-RITC مع وقف التنفيذ باستخدام 2٪ SC في نقاط مختلفة من الإعداد. اليسار: وأضافت SWNTs مباشرة إلى حل SC قبل صوتنة. المركز: بعد 10 دقيقة من صوتنة حمام تليها 10 دقيقة مسبار طرف صوتنة في 90٪ السعة تليها الطرد المركزي. الكثافة البصرية من الحل يزيد كما SWNTs حزم هيفرقت (~ 100 ملغم / لتر تركيز SWNT). الحق: بعد غسيل الكلى مع RITC-PEG20-RITC البوليمر، وتركيز النهائي من RITC-PEG-RITC علقت SWNTs هو ~ 20 ملغم / لتر. (ب) العائد تعليق SWNT يمكن أن تختلف تبعا البوليمرات المستخدمة لوقف SWNT. الكثافة البصرية من الحل يوفر تقدير جيد من تركيز SWNT حل المرحلة. الصورة هي تركيزات مختلفة من (GT) 15 -DNA أنابيب علقت بتركيزات مختلفة. من اليسار إلى اليمين: 100 ملغم / لتر، و 10 ملغم / لتر، 1 ملغم / لتر، 0 ملغم / لتر. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

    الشكل 2
    الشكل 2: الاستيعاب ومضان أطياف الانبعاث بالسطح والبوليمر علقت SWNTs. (أ) س الامتصاصية الممثلectra من SWNTs مع وقف التنفيذ باستخدام (GT) 15 -DNA صوتنة المباشر. تركيز SWNT هو 10 ملغم / لتر. أقحم: منطقة الأشعة فوق البنفسجية من أطياف الامتصاص يظهر مميزة ذروة الحمض النووي الامتصاصية في 260 نانومتر. (ب) الامتصاصية أطياف RITC-PEG20-RITC SWNTs بعد تبادل SC من قبل لغسيل الكلى. أقحم: الامتصاصية من عينة مخفف من SWNTs RITC-PEG-RITC 10X يظهر الامتصاصية من سمات رودامين. (ج) الأطياف الانبعاثات الممثل نير من SWNTs مع وقف التنفيذ باستخدام (GT) 15 -DNA صوتنة المباشر (785 الإثارة نانومتر). الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

    الشكل (3)
    الشكل (3): كشف الإسفار الدوبامين باستخدام (GT) 15 -DNA SWNTs ملفوفة. قوية>) استجابة الإسفار من (GT) 15 -DNA SWNTs ملفوفة إلى إضافة الدوبامين. وكانت عينات من أجهزة الاستشعار بتركيز 5 ملغ / لتر متحمس باستخدام 500 ميغاواط، 721 نانومتر CW ليزر. مضان متكاملة من الانبعاثات استشعار من 900-1،350 نانومتر يزيد مع وأضاف تركيز الدوبامين 1 ميكرومتر إلى 250 ميكرومتر. (ب) أطياف انبعاث الإسفار من PEG- (GT) 15 -DNA ملفوفة قبل SWNTs وبعد إضافة الدوبامين. تركيز أجهزة الاستشعار / مل الذي الدوبامين تم إضافة 10 ملغم إلى تركيز النهائي من 100 ميكرومتر. ومتحمس العينات باستخدام 500 ميغاواط، 721 نانومتر CW ليزر. أعلى كثافة قمتين مزدوجة في ما يقرب من شدة بعد إضافة الدوبامين. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

    ز "/>
    الشكل 4: الإسفار التصوير من SWNTs-يجمد سطح واحد. (أ) الانبعاثات مضان من الأفراد C 26 -DNA-SWNT (الأسهم الحمراء) ثبتوا على زلة غطاء السيليكا (# 1.5) باستخدام إجراء APTES silanization وتصويرها باستخدام جهاز استشعار 2D InGaAs مجموعة، مجهر مقلوب مع هدف 100X الغمر النفط ( امزيغ الخطة، 1.4 NA)، وميغاواط 500، 721 نانومتر CW ليزر. (ب) التجربة تبيض الإسفار من C 26 -Cy3 الحمض النووي SWNTs مربوط الى السطح باستخدام APTES. خيوط الحمض النووي هي 3 "المسمى عضال مع و Cy3 قبل تعليق أنبوب. تتبع photobleaching من تدريجي تدريجي (الأحمر أثر المجهزة) من أجهزة الاستشعار الفردية يستخدم لتحديد عدد من جزيئات الحمض النووي كثف على سطح SWNTs. تم الحصول على الصور باستخدام مجهر مقلوب في وضع TIRF مع الهدف 100X الغمر النفط (خطة لامزيغ، 1.4 NA)، و 561 الإثارة الليزر نانومتر. شريط الحجم: 10 ميكرون.http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55030/55030fig4large.jpg "الهدف =" _ فارغة "> الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

    Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Discussion

    وعلقت SWNTs بسهولة في محلول مائي عبر صوتنة المباشر مع SDS أو ssDNA، كما يدل على زيادة في الكثافة الضوئية المقدمة من تشتت الغروية من الناتج الهجين SWNT البوليمر. SDS وssDNA يشتت وsolubilizes حزم من SWNTs بواسطة التكثيف على السطح SWNT من خلال التفاعلات الطاردة للماء أو بي-بي. بالإضافة إلى ذلك، البوليمرات الأخرى، مثل الحمض النووي الجيني، والبوليمرات محبة للجهتين البوليمرات مترافق والدهون، ويمكن كثف على سطح SWNTs بواسطة غسيل الكلى من العينات علقت استخدام SC أو SDS. البوليمرات ماء، مثل PEG، يمكن انهاء تعديل مع "المراسي" مسعور مثل RITC أو FITC لتمكين الامتزاز سطح البوليمرات كتلة. للبوليمرات التي هي عرضة للقص أو تدهور عند التعرض لصلاحيات عالية من صوتنة التحقيق معلومات سرية، أو للبوليمرات مع الانتماءات منخفضة ملزمة لSWNT، غسيل الكلى هو أفضل طريقة لإنتاج مستقر تعليق SWNT البوليمر. بعد encaps البوليمرulation، الطرد المركزي يزيل حزم كبيرة SWNT، كربون غير متبلور، حافزا المعادن المتبقية، وغيرها من الملوثات غير قابلة للذوبان في ترك عينة فرقت بشكل موحد. تركيزات النهائي نموذجية من SWNTs تفرقوا بعد مجموعة الطرد المركزي بين 10-100 ملغم / لتر.

    السلطة صوتنة ومدة يمكن تعديلها والأمثل لخيار معين من المشتتات. هذا هو خطوة حاسمة في إجراءات SWNTs طلاء لأن القليل جدا أو ضعيفة صوتنة يمكن أن يؤدي ذلك إلى ضعف انتشار، في حين صوتنة الكثير جدا أو قوية جدا يمكن أن تؤدي إلى سوء مضان. عادة، ضرورية للحد من الضرر عند استخدام البوليمرات عرضة للقص مثل الحمض النووي القوى السفلية. أطول فترات صوتنة أو شدة أعلى يمكن أن يؤدي إلى انخفاض في طول SWNTs، حيث SWNTs تحت ~ 100 نانومتر طول إعادة التركيب الأكسيتون تصبح غير الفلورسنت. ينبغي أن حجم رأس sonicator التحقيق أيضا يتطابق مع حجم العينة لتجنب الرش ورغوة لأفضلالنتائج (عادة المقدمة من قبل الشركة المصنعة). تجنب لمس تلميح التحقيق إلى جانبي الحاوية ووضع الحل على ألواح الثلج للحد من التدفئة من الحل. مرة واحدة فرقت، حلول SWNTs مستقرة في درجة حرارة الغرفة لأجل غير مسمى.

    الامتصاصية وانبعاث أطياف حلول SWNTs ولدت فرقت تحتوي على قمم متعددة، تشير إلى وجود خليط من SWNTs فرقت من chiralities مختلفة. طرق بديلة لتوليد أو تنقية أساليب SWNT يمكن تغيير توزيع شرليتي، مما يؤدي إلى مختلف ذروة الإثارة والأطياف مضان الانبعاثات. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للطرق تركيب مختلف تسفر عن عينات من SWNTs مع مختلف توزيعات السكان شرليتي. على سبيل المثال: CoMoCAT (الكوبالت والموليبدنوم حافز) SWNTs نمت غنية (6،5) شرليتي، في حين SWNTs HiPCO (الضغط العالي مع محفز الكربونيل الحديد) نمت غنية (7،6) شرليتي، مما يؤدي إلى اختلافات في امتصاص وفوتأطياف oluminescence.

    بعض البوليميرات كثف تمكين الكشف محددة من التحاليل عن طريق تحوير الانبعاثات مضان من SWNT عن طريق تغيير البيئة المحلية على سطح الأنبوب. ويوفر هذا النهج ميزة واضحة على التعلق التساهمية من الأنصاف ملزمة بعدم تعطيل شعرية SWNT، والتي يمكن أن تقلل من مضان كثافة الانبعاثات بشكل دائم. 6،32 - 34 بالإضافة إلى ذلك، فإن النهج CoPhMoRe لديه القدرة لتطوير أجهزة الاستشعار خالية من الأجسام المضادة للأهداف حيث هناك قد لا تكون موجودة بالفعل شاردة ملزمة المعروفة. 28 على وجه التحديد، (GT) 15 -DNA وقد تبين لتعزيز انتقائي انبعاث مضان من SWNTs في وجود الدوبامين، مما يمكن استخدامه كجهاز استشعار الدوبامين. وتشير القياسات مضان السائبة بزيادة تصل إلى 80٪ في ذروة الانبعاثات بالنسبة لبعض chiralities SWNT. الشل (GT) 15 -DNA SWNTs على شريحة زجاجية تمكن التركيب مضانقياسات onse من الأفراد (GT) 15 -DNA functionalized SWNT، وتبين أن مضان يمكن أن تزيد بأكثر من 3 أضعاف لأجهزة الاستشعار SWNT واحدة في وجود الدوبامين، دون أي photobleaching من ملموسا، تحت إضاءة ليزر مستمرة. التفاعل بين الدوبامين وأجهزة الاستشعار SWNT هو عكسها، يبدو واضحا في انتعاش إشارة الفلورسنت الأصلي بعد غسل الدوبامين من غرفة ميكروفلويديك مع العازلة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن قياس جزيء واحد أن يكون أسلوب توصيف قوية لقياس امتصاص البوليمر (الشكل 4) أو حركية الأحداث ملزمة. أيضا، والاستشعار عن ratiometric لا يمكن أن يتحقق من خلال عزل كيميائيا شرليتي SWNT المفرد مع ذروة الإثارة الانبعاثات فريدة من نوعها، functionalizing مع (GT) 15 -DNA، وعزل شرليتي SWNT الثاني أن تكون حساسة للدوبامين. رصد كل chiralities SWNT يوفر قناة مضان السيطرة الثابتة التي يمكن مقارنتها م odulating مضان من (GT) 15 -DNA SWNTs. الجمع بين البوليمرات المختلفة (على سبيل المثال، البولي ايثيلين جلايكول و(GT) 15 -DNA) يمكن أن تضيف وظائف إضافية مثل تعديل الانتشارية أو امتصاص الخلوية مميزاتها وخصائصها التي تعتبر بالغة الأهمية عند تنفيذ في التجارب المجراة.

    حاليا، وجود قيود على نهج CoPhMoRe لاستشعار تطوير تشمل تطوير المكتبات البوليمر. لأن الأنصاف ملزمة ليست معروفة مسبقا، وتطوير جهاز استشعار لهدف معين يمكن أن يكون الوقت مكثفة وتتطلب عدد كبير من البوليمرات المختلفة كيميائيا لبناء المكتبة استشعار للكشف. بالإضافة إلى ذلك، الاستقرار والتوافق من أجهزة الاستشعار في في البيئات الحية يمكن أن تختلف من جهاز استشعار لاستشعار. ومع ذلك، مرة واحدة وقد تم تحديد جهاز استشعار مرشح والاستراتيجيات مزيد من التعديل يمكن استخدامها لتحسين الخصائص عند الضرورة لتقديم الطلبات في الجسم الحي.

    ve_content "> هنا، لقد أثبتنا منهجية لتفريق SWNTs في المحاليل المائية التي تنطبق على مجموعة متنوعة واسعة من عوامل تشتيت ويمكن استخدام هذا النهج لإنشاء مكتبات من SWNTs متفرقة لاكتشاف الرواية أجهزة الاستشعار نير جديدة للجزيئات الصغيرة والعلامات البيولوجية . ذات أهمية خاصة هي أجهزة استشعار للكشف عن الناقلات العصبية، والتي قد تمكن في الوقت الحقيقي، مكانيا الكشف الدقيق لهذه الجزيئات في بيئات البيولوجية المعقدة.

    Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Disclosures

    Materials

    Name Company Catalog Number Comments
    sodium chloride Fisher Scientific S271-1
    sodium dodecyl sulfate Sigma Aldrich L6026
    sodium cholate hydrate Sigma Aldrich C6445
    tris base (Trizma base) Sigma Aldrich 93362
    hydrochloric acid Fisher Scientific A144-212
    Amine-PEG-amine,NH2-PEG-NH2 Nanocs Inc PG2-AM-5k
    rhodamine B isothiocyanate Sigma Aldrich 283924
    fluorescein isothiocyanate Sigma Aldrich F7250
    dichloromethane Sigma Aldrich 676853
    dimethylformamide Sigma Aldrich D4551
    N,N-diisopropylethylamine Sigma Aldrich D125806
    diethyl ether Sigma Aldrich 673811
    Tris(2-carboxyethyl)phosphine hydrochloride Sigma Aldrich C4706 
    5’-thiol-modified DNA  Integrated DNA Technologies
    methoxypolyethylene glycol maleimide Sigma Aldrich 63187
    100 kDa spin filters Millipore
    HiPCO Super purified single walled carbon nanotubes Integris HiPco SuperPurified
    phosphate buffered saline Sigma Aldrich P5493
    anti static gun Milty Milty Zerostat 3
    centrifuge Eppendorf 5415 D
    ultra sonicator Cole Parmer CV18
    dialysis cassettes Thermo scientific Slide-A-Lyzer G2 87722
    BSA-biotin Thermo scientific 29130
    Neutravidin protein Thermo scientific 31000
    (3-Aminopropyl)triethoxysilane (APTES) Sigma Aldrich 440140
    inverted microscope Zeiss Axio Observer.Z1
    kinematic mirrors ThorLabs KM200-E03
    periscope ThorLabs RS99
    immersion oil Zeiss Immersol 518f
    100X objective Zeiss Plan-apochromat 100X oil, 1.4NA, PH3, 420791-9911-000
    20X objective Zeiss N-Achroplan 0.45 NA, 420953-9901-000 
    cover glass Healthrow Scientific HS159879H
    dopamine hydrochloride Sigma Aldrich H8502 
    infrared 2D array camera Princeton Instruments NIRvana
    infrared 1D sensor array Princeton Instruments PyLoN IR
    nIR spectrograph Princeton Instruments SCT-320
    planoconvex lens ThorLabs LA1384
    well plates (glass bottom) Corning 4580

    References

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

    Comments

    0 Comments

    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Metrics

    Waiting
    simple hit counter