TK는 슬로베니아 연구 기관의 지원을 인정 (ARRS를, BI-US / 13-14-040 및 J3-6803 부여). OS는 국립 보건 연구원 (NIH) 보조금 RO1HL49277의 지원을 인정합니다.

시약 1. 준비 주의 : 화학 물질 및 솔루션 작업을 할 때 항상주의해야합니다. 적절한 안전 관행에 따라 항상 장갑, 안경 및 실험실 코트를 착용하십시오. 그들의 대량 대응에 비해 나노 물질 추가 위험이있을 수 있음을 유의하십시오. 참고 : 모든 화학 솔루션은 오히려 몰보다 (그램 몰 당 kg 용매) 몰랄로 만든 (그램 몰 솔루션의 리터 당)된다. <ol><li> 골드 클로라이드의 제조 <ol><li> 25 mM의 HAuCl 4 수득 H 2 O 100 g의 금 (III) 클로라이드 수화물 1 g을 녹이고. </li></ol></li><li> 붕사의 제조 (나 2 B 4 O 7 · 10H 2 O) <ol><li> (완벽한 솔루션을 보장하기 위해 필요한 경우 따뜻한) 0.1 몰랄 붕사를 제공하는 H 2 O의 100g에 붕사의 3.81 g을 녹여. </li></ol></li><li> 나트륨 티오 시아 네이트의 제조 <ol><li> 100 g에 티오시 안산 나트륨 8.1 g을 녹여H 2 O 1 몰랄 NaSCN을 제공합니다. </li></ol></li><li> 탄산나트륨의 제조 <ol><li> 0.5 몰랄 나 2 CO 3를 수득 H 2 O 100 g의 무수 탄산나트륨 5.3 g을 녹인다. </li></ol></li><li> 글루타티온의 제조 <ol><li> 0.5 몰랄 GSH를 제공하기 위해 1 ml의 0.5 몰랄의 나 2 CO 3 당 감소 글루타티온의 154 밀리그램 (GSH)을 녹인다. </li></ol></li></ol> 골드 Oligoclusters 2. 합성 <ol><li> 골드 Oligoclusters의 지연 시간 합성 <ol><li> 교반 막대가 포함 된 깨끗한 125 ml의 위튼 유리 병에 H 2 O의 59.5 ML을 추가합니다. 어떤 평평한 바닥 깨끗한 유리 용기를 사용하지만, 매우 깨끗한 지 확인합니다. </li><li> 0.1 몰랄 붕사 7 ML을 추가하고 격렬한 교반에 솔루션을 가지고. </li><li> 격렬한 혼합에서 ~ 25 mM의 HAuCl 4의 2.8 ML을 추가하고 원하는 지연 시간을 기다립니다 (HAuCl 4의 추가는 지연 시간을 시작). 지연 시간의 크기를 결정하는 것표 1에 나타낸 바와 같이은 oligoclusters 합성. </li><li> 후 (30 초 동안 1,200 rpm으로) 간단한 격렬한 교반하면서 1 몰랄 NaSCN 700 μl를 추가, 지연 시간을 원하는. </li><li> 교반 막대를 제거하고 반응이 완료 O로 이동하는 것을 허용 / N (oligoclusters의 크기 분포에있어서, 상기 반응이 완료 될 때까지 진행하는 동안, 혼합물을 연속적으로 O / N을 교반시킴으로써 개선 될 수있다). 반응이 완료왔다하면 합성 된 원유 oligoclusters는 주 동안 안정하다. </li></ol></li><li> 부가 기능 Oligoclusters의 성장 <ol><li> HG 60 ml의에로 합성 된 oligoclusters 10 ㎖를 결합합니다. HG에 합성 된 oligoclusters의 비율은 HG의 상대적인 양이 큰 oligoclusters 생산 증가 얻어진 oligoclusters의 크기를 결정한다. </li><li> (30 초 동안 1,200 rpm으로) 간단한 격렬한 교반하면서 1 몰랄 NaSCN 900 μl를 추가합니다. </li><li> oligoclusters의 반응이 완료 O로 이동하도록 허용 / N (크기 분포상기 반응)이 종료로 진행하는 동안, 혼합물을 연속적으로 O / N을 교반시킴으로써 향상시킬 수있다. </li></ol></li></ol> 3. GSH 유도체 화 및 Oligoclusters의 농도 <ol><li> 70 ml의 30 kDa의 차단 원심 필터 (부가 방법이나 oligoclusters)와 같은 합성 원유 oligoclusters의 70 ML을 추가합니다. </li><li> 3,000 X g에서 15 분 동안 스핀. 이것은 ~ 250 μL의 부피까지 입자를 집중한다. </li><li> 플립 장치는 이상 500 X g에서 3 분 동안 장치를 회전시켜 잔류 물을 복구 할 수 있습니다. 복구 된 볼륨 ~ 250 ㎕를해야한다. </li><li> 측정은 마이크로 피펫을 사용하여 볼륨을 회복했다. </li><li> 집중 oligoclusters의 복구 된 볼륨 (최종 농도 50 mmolal GSH) 번째 1/9 0.5 몰랄 글루타티온 (또는 다른 티올) 동일의 볼륨을 추가합니다. </li><li> 유도체 화 반응이 5 ~ 10 분 동안 실온에서 앉아 할 수 있습니다. 유도체 신속하게 발생합니다. 지나치게 긴 시간은 입자를 용해 할 수있다. </li><li> derivat 희석둘 베코 인산염 완충 식염수 50 ㎖로 oligoclusters을화된. (다른 버퍼 또는 H 2 O를이 단계에서 희석제 / 세척 완충액으로 선택 될 수있다. 선택은 주로 의도 하류 어플리케이션에 의해 결정된다.) </li><li> 30 kDa의 차단 원심 필터에 희석 된 유도 oligoclusters을 모두 추가합니다. </li><li> 3000 x g에서 15 분간 원심 필터 스핀. </li><li> 플립 장치는 이상 500 X g에서 3 분 동안 장치를 회전시켜 잔류 물을 복구 할 수 있습니다. 복구 된 볼륨 ~ 250 ㎕를해야한다. 회수 된 농축 입자를 사용할 준비가 4 ℃에서 달 동안 안정하다. </li></ol> 4. 분석 및 Oligocluster 합성 확인 <ol><li> Oligoclusters의 젤 전기 영동 <ol><li> 원유 oligocluster 준비의 전기 영동 <ol><li> 60 % 글리세롤을 함유하는로드 버퍼 청색 ~ 0.15 % 브로 모 페놀 0.5 몰랄 G의 재고 150 mmolal GSH (로 1 : 합성 된 oligocluster 제제 2 믹스SH 0.5 몰랄 나 2 CO 3)에 용해시켰다. </li><li> 로드 (30) 프리 캐스트 폴리 아크릴 아미드 구배 겔 (모든 kDa의) 상에 μ​​L 및 트리스 - 글리신 실행 버퍼 실행, 일정한 전압 (200 V)에서 26 분 동안 (25 mM 트리스, 192 mM의 글리신 더 SDS가 사용되지 않습니다). </li></ol></li><li> GSH 유도 Oligoclusters의 전기 영동 <ol><li> H 2 O (6 μL H 2 O와 GSH-oligoclusters의 일반적으로 2 μL)로 3 : 희석 조제 1 oligocluster GSH를-유도. </li><li> 60 % 글리세롤을 함유하는로드 버퍼 청색 ~ 0.15 % 브로 모 페놀, 150 mmolal 중탄산 나트륨으로 1 : 믹스 GSH-유도 oligoclusters 2 희석. </li><li> 로드 (10) 프리 캐스트 폴리 아크릴 아미드 구배 겔 (모든 kDa의) 상에 μ​​L 및 트리스 - 글리신 실행 버퍼 실행, 일정한 전압 (200 V)에서 26 분 동안 (25 mM 트리스, 192 mM의 글리신 더 SDS가 사용되지 않습니다). </li></ol></li></ol></li><li> 투과 전자 현미경 (TEM) <ol><li> TEM에 대한 준비 Oligoclusters <ol><li> 씻어 oligoclusters는 0.5 ml의 30 kDa의 차단 원심 필터로 H 2 O 부하의 0.5 ㎖로 농축 oligoclusters 20 μl를 희석. </li><li> 10 분 동안 14,000 XG에 스핀. </li><li> H 2 O의 새로운 0.5 ml의 여과 액과에 resuspend의 잔류 물을 제거 </li><li> 3 세척 총 두 번 세척을 반복합니다. </li><li> H 2 O에서 최종 잔류 물 500 배 희석 (oligoclusters이 시점에서 리딩에 대한 준비가). </li></ol></li><li> 리딩 Oligoclusters <ol><li> 글로우 방전 그리드를 탄소 코팅. </li><li> 탄소 코팅 된 빛 방출 그리드 상에 입금 세척 및 희석 oligoclusters의 0.6 μl를. </li><li> 10 분 동안 자연 건조 그리드를 허용합니다. </li><li> 100,000X 배율에서 TEM에 의해 oligoclusters을 시각화합니다. 여기에 표시된 이미지를 80 kV로 동작한다. </li></ol></li></ol></li></ol>

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The authors have nothing to disclose.

이 원고는 단 분산 금 oligoclusters의 벤치 탑 합성 (그림 3)에 대한 상세한 프로토콜을 제공합니다. 상기 방법은 단순히 알칼리 용액 및 환원제의 첨가 이후, 소듐 티오 시아 네이트로 HAuCl 4의 첨가 사이의 시간을 변화시킴으로써, 다양한 크기를 생산할 수있다. 알칼리에 HAuCl 4의 추가는 히드 록 금 HAuCl (4)의 시간 의존 수산화의 수용액 결과 버퍼 (나 + [금 (OH 4-x)의 CL X]를 -). 이 평형 반응이기 때문에 수산화이 완료로 이동하지 않습니다하지만 이내에이 수산화 결과 HAuCl 4 사용할 수있는. 핵 및 새로이 금 단량체의 형성은 HAuCl 4에 의해 개시 될 수있다. 하이드 록 실화 금 골드 oligoclusters의 형성 결과 기존 금 나노 입자에 첨가 할 수있는 단; 우리의 추가 기능방법은이 (16)을 이용합니다. 지연 시간에있어서 형성 Oligoclusters는 수산화 금함으로써 시드 oligoclusters의 크기 증가에 따라 증착 된 종자로서 사용할 수있다. 히드 록 시드의 성장은 금의 비율 (HG) 대 합성 된 oligocluster (도 1)를 변경함으로써 제어 할 수있다. 두 방법 모두에서 입자의 크기가 쉽게 오른쪽 시간 지연 (도 2A, B)을 선택하거나 종자 개시 오른쪽 첨가 수산화 금 (HG) (도 2C)의 오른쪽 비율을 선택하여 예측할 수있다. 가장 유용한 입자 크기에 대한 예측 (표 1)되게됩니다. 큰 입자가 덜 마이그레이션 나타나는 GSH 유도체 oligoclusters의 크기 증가는 전기 영동에 의해 모니터링 될 수 있으며, 특히 어두운 이후 금 나노 입자의 흡광 계수는 입자 크기에 비례하여 증가한다는 사실에 기인. (4)의 수산화은 평형 반응과 완료로 이동하지 않음을 상기 사실에서 기인한다. oligocluster 씨의 농도가 높은 상태로 유지 될 때 HAuCl 4의 불완전 수산화는 현재 부가 반응에 최소한의 영향을 미친다. 긴 지연 시간과 높은 시드 HG 사용시 마찬가지로 oligocluster 씨앗의 농도가 낮은 경우 : 시드 비율을 unhydroxylated HAuCl 4의 영향이 크게되어있다. 이러한 조건 하에서 HAuCl 4 oligoclusters의 이종 집단의 결과 새로운 oligoclusters의 합성을 응집시킬 수있다. 지연 시간 또는 부가 방법에 의해 제조 된 합성 된 oligoclusters는 금 석출 미량 개발 주간 안정하다. 심지어 후 수ING는 oligoclusters이 안정적으로 유지하고 집계 저항 300 배 농축 하였다. 여기에 설명 된 금 oligoclusters도 따라서 고가 유도체 화제 작은 볼륨에서 사용될 수 있도록 종래 유도체없이 농축 될 수 있다는 추가적인 이점이있다. 글루타치온 (GSH)로 유도 한 후, 클러스터는 1 년까지 안정적으로 유지. GSH-유도체는 따라서 생체 내 실험에 적합하다 생리 버퍼 또는 동물의 플라즈마에 노출되었을 때이를 응집 레지스트하게 강한 음전하 (13)을 제공한다. 유도체를 티올기를 함유하는 시약의 다양한 달성 될 수있다. 다른 티올 함유 분자 (17, 18)와 유도체에 oligoclusters의 복종 할 의무는 표면 단일 층의 편리하고 쉽게 수정하여 제어 표면 화학 및 oligoclusters의 반응성을 할 수 있습니다. 이 프로토콜 캘리포니아에서 사용되는 다른 화학 물질n은 쉽게 합성을 손상시키지 않고 유사한 화학 물질로 대체 될 수있다. 이것은 다른 안산 염 다른 알칼리 버퍼와 붕사 (예., 카보네이트) 및 소듐 티오 시아 네이트의 치환을 포함한다 (예., KSCN). 이 프로토콜의 주요 속성은 강조되어야한다 단순하다. 단지 밀리그램 체중계 자기 교반기 고급 생물학적 물질 애플리케이션에 사용될 수 상업용 품질 금 oligoclusters를 생성 할 필요가있다. 폭 넓은 적용이 생산 될 수있는 것보다 및 단 분산에 의한 크기의 넓은 범위의 도움된다. 또한, 집에서 생산은 저렴한 비용이다. oligoclusters는 기저 세포막과 혈액 장벽의 투과성의 연구에 특히 가치가있다. 그들은 쉽게 다른 경로를 통해 식염수를 투여 및 생체 19-21에서 추적 할 수 있습니다. 얻어진 조직 샘플은 후속으로 관찰 할 수있다전자 현미경 16,22. 투과성 외에도, 바이오 분포는 유용한 약리학 적 정보와 다양한 크기의 oligoclusters의 혼합물의 행정부가 몸 23-25 ​​내부 입자의 크기에 따라 분포에 대한 유용한 정보를 제공합니다. 마지막으로, 그들의 독특한 구조의 그들은 아마도 금 나노 입자에 쉽게 달성 할 수없는 형광 표지, 그들에게 이상적인 후보자를 만드는 지역화 된 표면 플라즈몬 공명 (LSPR)를 명시하는 데 실패 때문에 형광 (26)의 거의 완전한 담금질에 LSPR와 형광 결과 사이의 간섭 .

의치 기초 연구 및 응용 모두에서 도구로서 금 나노 입자의 사용은 지난 몇 년간 엄청난 성장했다. 몇몇 현대적인 나노 물질은 광열 암 치료에 태양 전지 패널에서 모든 일에 사용을 찾는 많은 다양한 분야에 적용되어, 생물학적 센서 전기에서; 약물 전달 시스템 1-7 화학 촉매에서. 이 분야에서 도구로 금 나노 입자의 관심은 특별한 구조 광학 및 전자 성질 (8)을 포함 금 나노 입자가 소유 고유 한 특성에 의해 구동된다. 황금의 사용 증가는 생물 및 화학 분석에서 9, 10 나노 입자가있다. 집 합성의 비용에 비해 금 나노 입자의 구입을위한 많은 소스의 이용 가능성에도 불구하고, 그들은 상당한 가격 온다. 상업적으로 이용 가능한 나노 입자의 높은 비용은 집 합성 드에 있습니다sirable. 우리의 절차는 작은 2 ~ 3 nm의 구형 금 서브 유닛에 의해 올리고머 나노 클러스터의 합성을 포함한다. 이 투과성 또는 여과 속도 측정 단백질들의 모듈 구조를 모방하기 때문에 구조에 있어서는 고전 금 나노 입자의 장점을 모두 갖는 올리고머 나노 클러스터는 선택이 바람직하다. 현재, 금 나노 입자의 집에서 합성하는 가장 일반적인 방법은 수성 조건하에 11,12 골드 클로라이드 (HAuCl 4)의 감소를 포함한다. 예컨대 수소화 붕소 나트륨 (에 NaBH 4)이나 시트르산 나트륨과 같은 일반적인 환원 시약으로 HAuCl 4의 환원은 구형 나노 입자 (13)의 생산을 허용한다. 핵심 직경이 증가함에 따라 이들이 생물학적 완충액의 염의 존재에 민감하게하기 때문에 이러한 방법으로 합성 금 나노 입자는 그 크기의 유용한 범위가 제한된다. 방법은 이전에 기술 된알칼리성 조건 14, 15에서 나트륨 티오 시아 네이트와 HAuCl (4)의 감소에서 2 ~ 3 나노 미터 직경의 노란색 나노 입자의 합성. 여기서는 부가 캡 에이전트 없이도 황색 포도 나노 입자의 형상 oligocluster을 생산하는 방법의 변형 예를 설명한다. 단순히 알칼리 용액 제, 티오시 안산 나트륨을 감소시키는 후속 첨가 HAuCl 4의 첨가 사이의 시간을 가변함으로써 ~ 3nm 이상 ~ 25 나노 미터 내지 금 입자의 결과의 크기를 변화 할 수있다. 큰 입자를 생성하기 위해, 간단한 부가 절차 소듐 티오 시아 네이트의 존재하에 합성 된 oligoclusters에 수산화 금 (HG)의 첨가에 의해 이러한 oligoclusters을 성장 시키는데 사용될 수있다. 이러한 두 가지 방법을 사용하여, 확실 ~ 70 nm의 나노 ~ 3의 범위를 덮는 oligoclusters로 생산할 수있다. 이 방법은 고품질 g 잘 제어 된 합성을 허용한다는 사실표준 장비 및 시약의 제한된 수의 벤치 탑 조건에서 오래 oligoclusters 잠재적으로 화학 합성에 거의 또는 전혀 전문 지식을 갖춘 연구자들에게 연구 도구로 금 나노 입자의 장점을 확장합니다.

<table><tbody><tr><td>125 ml Wheaton glass bottles</td><td>Fisher Scientific</td><td>SC-06-404F</td><td></td></tr><tr><td>Borax (Na&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;B&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt;O&lt;sub&gt;7&lt;/sub&gt;&amp;middot;10H&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;O)</td><td>Fisher Scientific</td><td>S25537</td><td></td></tr><tr><td>Gold(III) Chloride trihydrate</td><td>Sigma Aldrich</td><td>G4022</td><td></td></tr><tr><td>Sodium thiocyanate</td><td>Sigma Aldrich</td><td>251410</td><td></td></tr><tr><td>Sodium carbonate</td><td>Sigma Aldrich</td><td>S7795</td><td></td></tr><tr><td>Glutathione</td><td>Sigma Aldrich</td><td>G4251</td><td></td></tr><tr><td>Dulbecco&#039;s phosphate buffered saline (DPBS)</td><td>Corning</td><td>21-031-CV</td><td></td></tr><tr><td>Centricon Plus - 70</td><td>Millipore</td><td>UCF703008</td><td></td></tr><tr><td>Sodium bicarbonate</td><td>Sigma Aldrich</td><td>S6014</td><td></td></tr><tr><td>CF200-Cu Carbon film on 200 mesh copper grids&amp;nbsp;</td><td>Electron Microscopy Sciences</td><td>71150</td><td></td></tr><tr><td>10x Tris/Glycine buffer</td><td>Bio-Rad</td><td>161-0734</td><td></td></tr><tr><td>Any kD Mini-PROTEAN TGX Gel</td><td>Bio-Rad</td><td>456-9033</td><td></td></tr></tbody></table>

a simple method for the size controlled synthesis of stable oligomeric clusters of gold nanoparticles under ambient conditions

알칼리 조건 하에서 티오시 안산 나트륨 (NaSCN)와 HAuCl 4 수성 희석 줄이면 2 ~ 3 나노 미터 직경의 나노 입자를 생성한다. 좁은 크기 분포의이 노란색 나노 입자의 안정 포도 같은 올리고머 클러스터는 두 가지 방법을 통해 주변 조건에서 합성된다. 지연 시간에있어서, 알칼리 용액 HAuCl 4 덧셈, NaSCN을 환원제의 후속 첨가 사이의 시간을 변화시킴으로써 oligoclusters의 서브 유닛의 수를 제어한다. 노란색 oligoclusters는 ~ 25 nm의 ~ 3에서 크기 범위를 생산했다. 이 크기 범위가 더 수산화 골드 클로라이드 (나 + [금 (OH 4-X)를 CL X] -)를 이용 애드온 방식으로 확장 할 수 있습니다에 자동 촉매 나노 입자 oligocluster로 합성에서 서브 유닛의 수를 증가, 70 내지 3 nm의 전체 범위를 제공한다. 조 oligocluster 제제는 좁은 크기 분포를 표시 한 모피가 필요하지 않습니다대부분의 목적을 위해 THER 분류. 형성된 oligoclusters 응집없이&gt; 300 배로 농축 할 수 있고, 조 반응 혼합물은 추가 프로세싱없이 주 동안 안정하게 유지. 이러한 올리고머는 클러스터 유도체 전에 농축 할 수 있으므로 이들은 고가의 유도체 화제가 경제적으로 사용하도록 허용한다. 또, 입경이 큰 예측 정밀도로 제조 될 수있는 두 가지 모델을 제시한다.

금 oligoclusters의 합성 겔 전기 영동 (도 1) 및 투과 전자 현미경 (TEM) (도 2)에 의해 분석 하였다. 큰 입자가 덜 마이그레이션 및 어두운 나타나는 GSH 코팅 oligoclusters의 크기는 전기 영동으로 모니터링 할 수 있습니다. 또한, 특정 크기의 제조 품질 전기 (즉, 소정 크기의 좁은 크기 분포를 가진 제제는 광범위한 크기 분포와 동일한 크기의 제제보다 더 단단한 밴드를 생성 할 것이다) 후 본 밴드의 넓이에 의해 추론 될 수있다 . 씨 (부가 법) 크기를 oligocluster하기 : 그림 2는 시간 지연 (지연 시간 법) 또는 HG의 관계를 설명합니다. 지연 시간 oligoclusters의 씨앗 의존성 성장 및 추가에 방법, 각각 : TEM에 의해 계산 된 평균 직경은 지연 시간과 HG를 결정하는 데 사용됩니다. 두 절차의 개요 플로우 차트 (도 3)을 충족hods 원하는 크기의 oligoclusters를 생성하는 예측 매개 변수를 제공하는 테이블 (표 1)가 제공됩니다. <img alt="그림 1" src="/files/ftp_upload/53388/53388fig1.jpg" /> 지연 시간에 의해 형성 및 추가에 방법. oligoclusters 그림 1. 폴리 아크릴 아미드 구배 겔 전기 영동은 지연 시간에 의해 생성 및 추가에 방법이 그라데이션 젤 전기 영동 분석 하였다 Oligoclusters. 레인 2-4 :. 부가 방법에 의해 형성 oligoclusters : HAuCl 4 알칼리 및 NaSCN 레인 5-8의 추가를 만드는 사이에 서로 다른 지연 시간 (45, 135, 405 초) 후에 형성 oligoclusters. 시드는 ↓로 나타낸 405 초의 지연을 갖는 지연 시간 법에 의해 형성 하였다. HG 다양한 양의 부가 기능 사용 하였다. 각 샘플의 제조에 사용 HG 용액의 비율 (골드 1 mM)을 시드 용액 (1 mM의 금)이다 바랭이테드는 4xHG, 6xHG, 12xHG 및 24xHG있다. <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/53388/53388fig1large.jpg" target="_blank">이 파일을 다운로드하려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="그림 2" src="/files/ftp_upload/53388/53388fig2.jpg" /> 그림 지연 시간에 의해 형성 및 추가에 방법 골드 oligoclusters 2. 직경. Oligoclusters 지연 시간에 의해 제조 및 추가에 방법을 TEM으로 분석 하였다. A) 및 B) 심판. (16), 저작권 2014 미국 화학 학회의 허가로 구성된다. (A) 내지 (50)의 대표적인 TEM 이미지는 샘플로부터 제조 된 그리드 × 50 nm의 영역이 지연 시간 방법을 사용했다. 이들의 제조 (X 축)에 사용되는 입자 (Y 축)과 지연 시간의 직경 두 축은 대수이다 나타낸다. 전자 -bt - 무거운 검은 선 (R 2 = 0.973)는 경험적 3 매개 변수 방정식 D 지연 시간 = D 0 + (1 가장 적합한 </D의 지연 시간은 나노의 클러스터의 평균 직경이고 SUP&gt;), D 0 클러스터 (~ 3.5 ㎚)의 최소 직경이고; A는 지연 시간 연장에 의한 코어 크기의 최대 증가 (~ 20 ㎚) , 및 b = 0.0021 초 -1. 선형 스케일에 제시 NaSCN (지연 시간 법)에 추가하기 전에 다른 지연 시간 후에 형성 oligoclusters의 (B) 직경. (C) 405 초의 지연 시간을 갖는 지연 시간 법에 의해 형성된 예비 성형 골드 씨앗 상 HG 상이한 양의 첨가 (부가 법) 후에 형성 oligoclusters의 직경. 무거운 검은 선으로 나타낸 바와 같이 용이하게 부가 법에 의해 형성 oligoclusters의 직경 인 것을 알 수있다 <img alt="식 (4)" src="/files/ftp_upload/53388/53388eq4.jpg" /> , C의 HG와 C 씨는 애드온 방법 HG의 솔루션을 제작하고 제작 oligoc에 사용되는 염화 산의 농도는 어디에<html> 각각의 지연 시간 법에 의해 들리. 마찬가지로 V HG와 V 씨가 해당 볼륨입니다. <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/53388/53388fig2large.jpg" target="_blank">이 파일을 다운로드하려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="그림 3" src="/files/ftp_upload/53388/53388fig3.jpg" /> 지연 시간과 크기가 다른 골드 oligoclusters를 만들기위한 부가 방법 그림 3. 벽 차트 다이어그램. 지연 시간이나 부가 방법을 사용하여 서로 다른 크기의 골드 oligoclusters를 합성하는 절차를 요약 차트 흐름. 염화 금산의 알칼리 용액은 파란색입니다. HG는 빨간색입니다. 나노 입자의 씨앗 oligoclusters이 검은 색 금. <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/53388/53388fig3large.jpg" target="_blank">이 파일을 다운로드하려면 여기를 클릭하십시오.</a> <table><tbody><tr>318px &quot;&gt; 지연 시간 과정 </td><td colspan="6"> 부가 절차 </td></tr><tr><td colspan="4"></td><td colspan="6"> 예측 직경 (㎚) </td></tr><tr><td> 지연 시간 (초) </td><td> 지연 시간 (분) </td><td> 예측 직경 (㎚) </td><td> ± 표준 편차로 측정 직경 (㎚) </td><td> 4 × HG </td><td> 6 × HG </td><td> 12 × HG </td><td> 24 × HG </td><td> 100 × HG </td><td> 1000 × HG </td></tr><tr><td> 1 </td><td> 0.02 </td><td> 3.5 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> (2) </td><td> 0.03 </td><td> 3.6 </td><td> 3.1 ± 1.3 </td><td> 6.1 </td><td> 6.9 </td><td> 8.4 </td><td> 10.5 </td><td> 16.7 </td><td> (36) </td></tr><tr><td> 삼 </td><td> 0.05 </td><td> 3.6 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 4 </td><td> 0.07 </td><td> 3.7 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> (5) </td><td> 0.08 </td><td> 3.7 </td><td> 2.6 ± 1.1 </td><td> 6.3 </td><td> 7.1 </td><td> 8.7 </td><td> 10.8 </td><td> 17.3 </td><td> (37) </td></tr><tr><td> 6 </td><td> 0.10 </td><td> 3.8 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> (7) </td><td> 0.12 </td><td> 3.8 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 8 </td><td> 0.13 </td><td> 3.8 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 9 </td><td>0.15 </td><td> 3.9 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> (10) </td><td> 0.17 </td><td> 3.9 </td><td></td><td> 6.7 </td><td> 7.5 </td><td> 9.2 </td><td> 11.4 </td><td> (18) </td><td> (39) </td></tr><tr><td> (11) </td><td> 0.18 </td><td> 4.0 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> (12) </td><td> 0.20 </td><td> 4.0 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> (13) </td><td> 0.22 </td><td> 4.0 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> (14) </td><td> 0.23 </td><td> 4.1 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> (15) </td><td> 0.25 </td><td> 4.1 </td><td> 3.3 ± 1.5 </td><td> (7)0.0 </td><td> 7.9 </td><td> 9.7 </td><td> 12.0 </td><td> (19) </td><td> (41) </td></tr><tr><td> (20) </td><td> 0.33 </td><td> 4.3 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> (25) </td><td> 0.42 </td><td> 4.5 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> (30) </td><td> 0.50 </td><td> 4.7 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> (35) </td><td> 0.58 </td><td> 4.9 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> (40) </td><td> 0.67 </td><td> 5.1 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> (45) </td><td> 0.75 </td><td> 5.3 </td><td> 6.4 ± 2 </td><td> 9.1 </td><td> 10.1 </td><td> 12.5 </td><td>15.5 </td><td> (25) </td><td> (53) </td></tr><tr><td> (60) </td><td> 1.0 </td><td> 5.9 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> (75) </td><td> 1.3 </td><td> 6.4 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> (90) </td><td> 1.5 </td><td> 6.9 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> (105) </td><td> 1.8 </td><td> 7.5 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> (120) </td><td> 2.0 </td><td> 8.0 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> (135) </td><td> 2.3 </td><td> 8.4 </td><td> 11 ± 3 </td><td> 14.4 </td><td> 16.1 </td><td> (20) </td><td> (25) </td><td> (39) </td><td> (84) </td></tr><tr><td> (165) </td><td> 2.8 </td><td> 9.4 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 195 </td><td> 3.3 </td><td> (10) </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> (225) </td><td> 3.8 </td><td> (11) </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 255 </td><td> 4.3 </td><td> (12) </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 285 </td><td> 4.8 </td><td> (13) </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> (315) </td><td> 5.3 </td><td> (13) </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> (345) </td><td> 5.8 </td><td> (14) </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 375 </td><td> 6.3 </td><td> (14) </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> (405) </td><td> 6.8 </td><td> (15) </td><td> 14 ± 5 </td><td> (26) </td><td> (29) </td><td> (35) </td><td> (44) </td><td> (70) </td><td> (150) </td></tr><tr><td> (435) </td><td> 7.3 </td><td> (15) </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 465 </td><td> 7.8 </td><td> (16) </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 495 </td><td> 8.3 </td><td> (16) </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 525 </td><td> 8.8 </td><td> (17) </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 555 </td><td> 9.3 </td><td> (17) </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 585 </td><td> 9.8 </td><td> (18) </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> (615) </td><td> (10) </td><td> (18) </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> (900) </td><td> (15) </td><td> (20) </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 1,200 </td><td> (20) </td><td> (22) </td><td> 20 ± 11 </td><td> (37) </td><td> (42) </td><td> (51) </td><td> (64) </td><td> (102) </td><td> (219) </td></tr><tr><td> 1,500 </td><td> (25) </td><td> (23) </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 1,800 </td><td> (30) </td><td> (23) </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 2,100 </td><td> (35) </td><td> (23) </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 2,400 </td><td> (40) </td><td> (23) </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 2,700 </td><td> (45) </td><td> (23) </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 3000 </td><td> (50) </td><td> (23) </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 3300 </td><td> (55) </td><td> (23) </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 3600 </td><td> (60) </td><td> (23) </td><td> 25 ± 11 </td><td> (40) </td><td> (45) </td><td> (55) </td><td> 69 </td><td> (109) </td><td> (235) </td></tr></tbody></table> 표 1. Oligocluster 크기 예측 테이블. 지연 시간이나 추가 기능 방법을 사용하여 형성 골드 oligoclusters의 예측 직경. 지연 시간에있어서 예측 된 직경이 평균 oligocluster 직경 D 지연 시간 = D 0 +에 대한 실험식을 사용하여 계산된다 - D는 나노 골드 oligoclusters의 평균 직경이 (1 전자 -bt)을, D 0이고 최소 직경 (3.5 나노 미터)는 코어 사이즈 (20 ㎚)에서의 최대 증가하고, 이전에 도시 한 바와 같이 16 B는 0.0021 초 -1이다. 부가 방법에 대한 예측 직경이 새로운 나노 입자 HG에서 형성 할 수 없습니다 고려하여 계산, 오히려 이렇게 그들을 더 큰 만들기, 균일 주위에 미리 형성된 구형 씨앗을 증착된다. 다른 가정은 필요하지 않습니다. 그것은 쉽게 번째 것을 알 수있다부가 방법에 의해 형성 oligoclusters의 전자 직경은 <img alt="식 (6)" src="/files/ftp_upload/53388/53388eq6.jpg" /> , C의 HG와 C 씨가 부가 방법 HG의 솔루션을 만드는 각각의 지연 시간의 방법으로 oligoclusters 제작에 사용되는 염화 산의 농도가있는 곳. 마찬가지로 V HG와 V 씨는 해당 볼륨입니다.

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A Simple Method for the Size Controlled Synthesis of Stable Oligomeric Clusters of Gold Nanoparticles under Ambient Conditions

우리는 티오시 안산 나트륨 (NaSCN)와 염화 산의 환원 (HAuCl 4)를 통해 금 나노 입자의 안정성이 높은 올리고머 클러스터를 제조하기위한 간단한 방법을 설명한다. oligoclusters은 좁은 크기 분포를 갖고 크기 및 표면 코팅의 광범위한 제조 할 수있다.

주변 조건에 따라 금 나노 입자의 안정 올리고머 클러스터의 크기 제어 합성을위한 간단한 방법

Reducing dilute aqueous HAuCl4 with sodium thiocyanate (NaSCN) under alkaline conditions produces 2 to 3 nm diameter nanoparticles. Stable grape-like ...

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Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Chemistry

21.9K 조회수.  University of North Carolina at Chapel Hill.  우리는 티오시 안산 나트륨 (NaSCN)와 염화 산의 환원 (HAuCl 4)를 통해 금 나노 입자의 안정성이 높은 올리고머 클러스터를 제조하기위한 간단한 방법을 설명한다. oligoclusters은 좁은 크기 분포를 갖고 크기 및 표면 코팅의 광범위한 제조 할 수있다. 

비디오: A Simple Method for the Size Controlled Synthesis of Stable Oligomeric Clusters of Gold Nanoparticles under Ambient Conditions

A Technique to Functionalize and Self-assemble Macroscopic Nanoparticle-ligand Monolayer Films onto Template-free Substrates

This protocol describes a self-assembly technique to create macroscopic monolayer films composed of ligand-coated nanoparticles1,2. The simple, robust and scalable technique efficiently functionalizes metallic nanoparticles with thiol-ligands in a miscible water/organic solvent mixture allowing for rapid grafting of thiol groups onto the gold nanoparticle surface. The hydrophobic ligands on the nanoparticles then quickly phase separate the nanoparticles from the aqueous based suspension and confine them to the air-fluid interface. This drives the ligand-capped nanoparticles to form monolayer domains at the air-fluid interface.&#160; The use of water-miscible organic solvents is important as it enables the transport of the nanoparticles from the interface onto template-free substrates.&#160; The flow is mediated by a surface tension gradient3,4 and creates macroscopic, high-density, monolayer nanoparticle-ligand films.&#160; This self-assembly technique may be generalized to include the use of particles of different compositions, size, and shape and may lead to an efficient assembly method to produce low-cost, macroscopic, high-density, monolayer nanoparticle films for wide-spread applications.

A simple, robust and scalable technique to functionalize and self-assemble macroscopic nanoparticle-ligand monolayer films onto template-free substrates is described in this protocol.

템플릿이없는 기판에 육안 나노 입자 - 리간드 단층 필름을 기능화 및 자기 조립 기술

This protocol describes a self-assembly technique to create macroscopic monolayer films composed of ligand-coated nanoparticles1,2. The simple, robust and ...

연구

화학

In Situ SIMS and IR Spectroscopy of Well-defined Surfaces Prepared by Soft Landing of Mass-selected Ions

Soft landing of mass-selected ions onto surfaces is a powerful approach for the highly-controlled preparation of materials that are inaccessible using conventional synthesis techniques. Coupling soft landing with in situ characterization using secondary ion mass spectrometry (SIMS) and infrared reflection absorption spectroscopy (IRRAS) enables analysis of well-defined surfaces under clean vacuum conditions. The capabilities of three soft-landing instruments constructed in our laboratory are illustrated for the representative system of surface-bound organometallics prepared by soft landing of mass-selected ruthenium tris(bipyridine) dications, [Ru(bpy)3]2+ (bpy = bipyridine), onto carboxylic acid terminated self-assembled monolayer surfaces on gold (COOH-SAMs). In situ time-of-flight (TOF)-SIMS provides insight into the reactivity of the soft-landed ions. In addition, the kinetics of charge reduction, neutralization and desorption occurring on the COOH-SAM both during and after ion soft landing are studied using in situ Fourier transform ion cyclotron resonance (FT-ICR)-SIMS measurements. In situ IRRAS experiments provide insight into how the structure of organic ligands surrounding metal centers is perturbed through immobilization of organometallic ions on COOH-SAM surfaces by soft landing. Collectively, the three instruments provide complementary information about the chemical composition, reactivity and structure of well-defined species supported on surfaces.

In Situ SIMS and IR Spectroscopy of Well-defined Surfaces Prepared by Soft Landing of Mass-selected Ions

Soft landing of mass-selected ions onto surfaces is a powerful approach for the highly-controlled preparation of novel materials. Coupled with analysis by in situ secondary ion mass spectrometry (SIMS) and infrared reflection absorption spectroscopy (IRRAS), soft landing provides unprecedented insights into the interactions of well-defined species with surfaces.

대량 선택 이온 소프트 랜딩에 의해 준비 잘 정의 된 표면의 제자리 SIMS 및 IR 분광법

Soft landing of mass-selected ions onto surfaces is a powerful approach for the highly-controlled preparation of materials that are inaccessible using ...

Synthesis of Immunotargeted Magneto-plasmonic Nanoclusters

Magnetic and plasmonic properties combined in a single nanoparticle provide a synergy that is advantageous in a number of biomedical applications including contrast enhancement in novel magnetomotive imaging modalities, simultaneous capture&#160;and detection of circulating tumor cells (CTCs),&#160;and multimodal molecular imaging combined with photothermal therapy of cancer cells. These applications have stimulated significant interest in development of protocols for synthesis of magneto-plasmonic nanoparticles with optical absorbance in the near-infrared (NIR) region and a strong magnetic moment. Here, we present a novel protocol for synthesis of such hybrid nanoparticles that is based on an oil-in-water microemulsion method. The unique feature of the protocol described herein is synthesis of magneto-plasmonic nanoparticles of various sizes from primary blocks which also have magneto-plasmonic characteristics. This approach yields nanoparticles with a high density of magnetic and plasmonic functionalities which are uniformly distributed throughout the nanoparticle volume. The hybrid nanoparticles can be easily functionalized by attaching antibodies through the Fc moiety leaving the Fab portion that is responsible for antigen binding available for targeting.

Here, we describe a protocol for synthesis of magneto-plasmonic nanoparticles with a strong magnetic moment and a strong near-infrared (NIR) absorbance. The protocol also includes antibody conjugation to the nanoparticles through the Fc moiety for various biomedical applications which require molecular specific targeting.

Immunotargeted의 합성 자기 - 플라즈 모닉 나노 클러스터

Magnetic and plasmonic properties combined in a single nanoparticle provide a synergy that is advantageous in a number of biomedical applications ...

Synthesis, Assembly, and Characterization of Monolayer Protected Gold Nanoparticle Films for Protein Monolayer Electrochemistry

Colloidal gold nanoparticles protected with alkanethiolate ligands called monolayer protected gold clusters (MPCs) are synthesized and subsequently incorporated into film assemblies that serve as adsorption platforms for protein monolayer electrochemistry (PME). PME is utilized as the model system for studying electrochemical properties of redox proteins by confining them to an adsorption platform at a modified electrode, which also serves as a redox partner for electron transfer (ET) reactions. Studies have shown that gold nanoparticle film assemblies of this nature provide for a more homogeneous protein adsorption environment and promote ET without distance dependence compared to the more traditional systems modified with alkanethiol self-assembled monolayers (SAM).1-3 In this paper, MPCs functionalized with hexanethiolate ligands are synthesized using a modified Brust reaction4 and characterized with ultraviolet visible (UV-Vis) spectroscopy, transmission electron microscopy (TEM), and proton (1H) nuclear magnetic resonance (NMR). MPC films are assembled on SAM modified gold electrode interfaces by using a "dip cycle" method of alternating MPC layers and dithiol linking molecules. Film growth at gold electrode is tracked electrochemically by measuring changes to the double layer charging current of the system. Analogous films assembled on silane modified glass slides allow for optical monitoring of film growth and cross-sectional TEM analysis provides an estimated film thickness. During film assembly, manipulation of the MPC ligand protection as well as the interparticle linkage mechanism allow for networked films, that are readily adaptable, to interface with redox protein having different adsorption mechanism. For example, Pseudomonas aeruginosa azurin (AZ) can be adsorbed hydrophobically to dithiol-linked films of hexanethiolate MPCs and cytochrome c (cyt c) can be immobilized electrostatically at a carboxylic acid modified MPC interfacial layer. In this report, we focus on the film protocol for the AZ system exclusively. Investigations involving the adsorption of proteins on MPC modified synthetic platforms could further the understanding of interactions between biomolecules and man-made materials, and consequently aid the development of biosensor schemes, ET modeling systems, and synthetic biocompatible materials.5-8

Alkanethiolate stabilized gold colloids known as monolayer protected clusters (MPCs) are synthesized, characterized, and assembled into thin films as an adsorption interface for protein monolayer electrochemistry of simple redox protein like Pseudomonas aeruginosa azurin (AZ) and cytochrome c (cyt c).

Monolayer의 합성, 조립, 그리고 특성화는 단백질 Monolayer의 전기에 대한 골드 Nanoparticle 필름을 보호

Colloidal gold nanoparticles protected with alkanethiolate ligands called monolayer protected gold clusters (MPCs) are synthesized and subsequently ...

생체공학

Gold Nanostar Synthesis with a Silver Seed Mediated Growth Method

The physical, chemical and optical properties of nano-scale colloids depend on their material composition, size and shape 1-5. There is a great interest in using nano-colloids for photo-thermal ablation, drug delivery and many other biomedical applications 6. Gold is particularly used because of its low toxicity 7-9. A property of metal nano-colloids is that they can have a strong surface plasmon resonance 10. The peak of the surface plasmon resonance mode depends on the structure and composition of the metal nano-colloids. Since the surface plasmon resonance mode is stimulated with light there is a need to have the peak absorbance in the near infrared where biological tissue transmissivity is maximal 11, 12.
We present a method to synthesize star shaped colloidal gold, also known as star shaped nanoparticles 13-15 or nanostars 16. This method is based on a solution containing silver seeds that are used as the nucleating agent for anisotropic growth of gold colloids 17-22. Scanning electron microscopy (SEM) analysis of the resulting gold colloid showed that 70 % of the nanostructures were nanostars. The other 30 % of the particles were amorphous clusters of decahedra and rhomboids. The absorbance peak of the nanostars was detected to be in the near infrared (840 nm). Thus, our method produces gold nanostars suitable for biomedical applications, particularly for photo-thermal ablation.

We synthesized star shaped gold nanostars using a silver seed mediated growth method. The diameter of the nanostars ranges from 200 to 300 nm and the number of tips vary from 7 to 10. The nanoparticles have a broad surface plasmon resonance mode centered in the near infrared.

실버 씨앗 중재 성장 방법과 골드 Nanostar 합성

The physical, chemical and optical properties of nano-scale colloids depend on their material composition, size and shape 1-5. There is a great interest ...

Synthesis, Characterization, and Functionalization of Hybrid Au/CdS and Au/ZnS Core/Shell Nanoparticles

Plasmonic nanoparticles are an attractive material for light harvesting applications due to their easily modified surface, high surface area and large extinction coefficients which can be tuned across the visible spectrum. Research into the plasmonic enhancement of optical transitions has become popular, due to the possibility of altering and in some cases improving photo-absorption or emission properties of nearby chromophores such as molecular dyes or quantum dots. The electric field of the plasmon can couple with the excitation dipole of a chromophore, perturbing the electronic states involved in the transition and leading to increased absorption and emission rates. These enhancements can also be negated at close distances by energy transfer mechanism, making the spatial arrangement of the two species critical. Ultimately, enhancement of light harvesting efficiency in plasmonic solar cells could lead to thinner and, therefore, lower cost devices. The development of hybrid core/shell particles could offer a solution to this issue. The addition of a dielectric spacer between a gold nanoparticles and a chromophore is the proposed method to control the exciton plasmon coupling strength and thereby balance losses with the plasmonic gains. A detailed procedure for the coating of gold nanoparticles with CdS and ZnS semiconductor shells is presented. The nanoparticles show high uniformity with size control in both the core gold particles and shell species allowing for a more accurate investigation into the plasmonic enhancement of external chromophores.

The synthesis of uniform gold nanoparticles coated with semiconductor shells of CdS or ZnS is performed. The semiconductor coating is conducted by first depositing a silver sulfide shell and exchanging the silver cations for zinc or cadmium cations.

합성, 특성 및 하이브리드 금 / CD 및 금 /은 ZnS 코어 / 쉘 나노 입자의 작용 화

Plasmonic nanoparticles are an attractive material for light harvesting applications due to their easily modified surface, high surface area and large ...

Millifluidics for Chemical Synthesis and Time-resolved Mechanistic Studies

Procedures utilizing millifluidic devices for chemical synthesis and time-resolved mechanistic studies are described by taking three examples. In the first, synthesis of ultra-small copper nanoclusters is described. The second example provides their utility for investigating time resolved kinetics of chemical reactions by analyzing gold nanoparticle formation using in situ X-ray absorption spectroscopy. The final example demonstrates continuous flow catalysis of reactions inside millifluidic channel coated with nanostructured catalyst.

Millifluidic devices are utilized for controlled synthesis of nanomaterials, time-resolved analysis of reaction mechanisms and continuous flow catalysis.

화학 합성 및 시간 - 해결 기계론의 연구 Millifluidics

Procedures utilizing millifluidic devices for chemical synthesis and time-resolved mechanistic studies are described by taking three examples. In the ...

Synthesis and Characterization of Amphiphilic Gold Nanoparticles

Gold nanoparticles covered with a mixture of 1-octanethiol (OT) and 11-mercapto-1-undecane sulfonic acid (MUS) have been extensively studied because of their interactions with cell membranes, lipid bilayers, and viruses. The hydrophilic ligands make these particles colloidally stable in aqueous solutions and the combination with hydrophobic ligands creates an amphiphilic particle that can be loaded with hydrophobic drugs, fuse with the lipid membranes, and resist nonspecific protein adsorption. Many of these properties depend on nanoparticle size and the composition of the ligand shell. It is, therefore, crucial to have a reproducible synthetic method and reliable characterization techniques that allow the determination of nanoparticle properties and the ligand shell composition. Here, a one-phase chemical reduction, followed by a thorough purification to synthesize these nanoparticles with diameters below 5 nm, is presented. The ratio between the two ligands on the surface of the nanoparticle can be tuned through their stoichiometric ratio used during synthesis. We demonstrate how various routine techniques, such as transmission electron microscopy (TEM), nuclear magnetic resonance (NMR), thermogravimetric analysis (TGA), and ultraviolet-visible (UV-Vis) spectrometry, are combined to comprehensively characterize the physicochemical parameters of the nanoparticles.

Amphiphilic gold nanoparticles can be used in many biological applications. A protocol to synthesize gold nanoparticles coated by a binary mixture of ligands and a detailed characterization of these particles is presented.

합성 및 암화 금 나노 입자의 특성화

Gold nanoparticles covered with a mixture of 1-octanethiol (OT) and 11-mercapto-1-undecane sulfonic acid (MUS) have been extensively studied because of ...

Large Area Substrate-Based Nanofabrication of Controllable and Customizable Gold Nanoparticles Via Capped Dewetting

Recent scientific advances in the utilization of metallic nanoparticle for enhanced energy conversion efficiency, improved optical device performance, and high-density data storage have demonstrated the potential benefit of their use in industrial applications. These applications require precise control over nanoparticle size, spacing, and sometimes shape. These requirements have resulted in the use of time and cost intensive processing steps to produce nanoparticles, thus making the transition to industrial application unrealistic. This protocol will resolve this issue by providing a scalable and affordable method for the large-area production of nanoparticle films with improved nanoparticle control compared to the current techniques. In this article, the process will be demonstrated with gold, but other metals can also be used.

This protocol details a novel nano-manufacturing technique that can be used to make controllable and customizable nanoparticle films over large areas based on the self-assembly of dewetting of capped metal films.

큰 면적 기판 기반 Nanofabrication 출장 Dewetting 통해 제어 하 고 사용자 정의 금 나노 입자의

Recent scientific advances in the utilization of metallic nanoparticle for enhanced energy conversion efficiency, improved optical device performance, and ...

공학

Gold Nanoparticle Synthesis

Gold nanoparticles (Au nanoparticles) that are ~12 nm in diameter were synthesized by rapidly injecting a solution of 150 mg (0.15 mmol) of tetrachloroauric acid in 3.0 g (3.7 mmol, 3.6 mL) of oleylamine (technical grade) and 3.0 mL of toluene into a boiling solution of 5.1 g (6.4 mmol, 8.7 mL) of oleylamine in 147 mL of toluene. While boiling and mixing the reaction solution for 2 hours, the color of the reaction mixture changed from clear, to light yellow, to light pink, and then slowly to dark red. The heat was then turned off, and the solution was allowed to gradually cool down to room temperature for 1 hour. The gold nanoparticles were then collected and separated from the solution using a centrifuge and washed three times; by vortexing and dispersing the gold nanoparticles in 10 mL portions of toluene, and then precipitating the gold nanoparticles by adding 40 mL portions of methanol and spinning them in a centrifuge. The solution was then decanted to remove any remaining byproducts and unreacted starting materials. Drying the gold nanoparticles in a vacuum environment produced a solid black pellet; which could be stored for long periods of time (up to one year) for later use, and then redissolved in organic solvents such as toluene.

A protocol for synthesizing ~12 nm diameter gold nanoparticles (Au nanoparticles) in an organic solvent is presented. The gold nanoparticles are capped with oleylamine ligands to prevent agglomeration. The gold nanoparticles are soluble in organic solvents such as toluene.