C.R.C. would like to acknowledge the Ramsay Memorial Trust for funding.

의 CdSe /의 ZnS 코어 / 쉘 양자 점의 1. 준비 <ol><li> 트리 옥틸 포스 핀의 제조 (TOP) -se 솔루션 <ol><li> (8 ㎖를 일반적으로 0.4 g이 TOP 10 ㎖에 용해, 반응에 따라 필요) 질소 하에서 또는 글러브 박스에서 쉬 렌크 플라스크에 TOP에 셀레늄의 적절한 양을 혼합하여 TOP에 셀레늄의 0.5 M 용액을 준비합니다. </li><li> 상단 셀레늄 복잡 회색 용액 결과 1 시간 동안 선생을 용해 혼합물을 교반한다. </li><li> 이 솔루션은 동결 펌프 - 해동 5 회 탈기 한 후되어 있는지 확인합니다. 얻어진 원액 3 개월 동안 질소하에 저장 될 수있다. </li></ol></li><li> 의 CdSe 코어의 제조 <ol><li> 카드뮴 산화물 (51 ㎎, 0.4 밀리몰), TOP 옥사이드 (3.7 g, 9.6 밀리몰)를 달아, 헥사 데실 (1.93 g, 8 mmol) 및 1- dodecylphosphonic 산 (0.22 g, 0.88 mmol) 및 세 경부에 결합 (250) ml의 둥근 바닥 플라스크. 교반 막대를 추가합니다. </li><li> 격막 및 확인과 닫기를 두 목세 번째는 긴 환류 응축기 및 질소 / 진공 쉬 렌크 라인에 부착된다. 혼합물에 직접 하나 격막을 통해 가열 맨틀 온도 프로브를 삽입합니다. 다섯 번 / 펌프 질소 플라스크 리필. </li><li> 320 ° C까지 플라스크를 가열하고, 질소 분위기 하에서 1 시간 동안 용융 교반한다. </li><li> 질소로 큰 주사기와 넓은 구멍 바늘을 사용해서 5 회 탈기에 (20 ㎖, 3mm 구멍)를 270 ° C에 벽난로의 온도를 낮추고. </li><li> 위로 TOP-셀레늄 용액 (1.1 단계)의 8 mL를 취하여 격막을 통해 세 목 플라스크에 신중하지만 빠른 속도로 주입. </li><li> 생성 된 입자의 크기를 제어 할 분 30 초 내지 10 대 270 ℃에서 반응물을 교반한다. 적색 발광 (~ 600 ㎚)의 경우, 7-9 분에 적합하다. </li><li> 다음, 반응 혼합물 및 장소 (반응 용기의 절반을 잠수함하기에 충분히 큰) 끓는 물 그릇을 준비합니다. 반응 시간이 끝나면 신속 boili으로 반응을 냉각소용돌이 치는 물을 ng를. 주의 : 냉각은 플라스크 균열의 원인이 될 수 있습니다. 큰 관심을 가지고 두꺼운 불 침투성 장갑을 착용하십시오. </li><li> 일단 차가운, 모든 제품을 용해 플라스크에 클로로포름 10 ㎖를 주입하고, 두 개의 50 ㎖ 원심 분리 튜브의 혼합물을 분할. </li><li> 3,600 × g 10 분 각 튜브 최대의 EtOH 및 원심 분리기와 50 ㎖로 최고 최대 입자를 침전한다. 상층 액을 제거하고, n- 헥산 10 ㎖의 총 펠렛을 다시 분산. </li></ol></li><li> 의 CdSe 코어의의 ZnS 포격 : <ol><li> 100 ml의 헥산으로 코어를 추가 둥근 바닥 플라스크에 포함 된 아연 디 에틸 (0.5 g, 1.4 밀리몰), 올레 일 아민 (3 ㎖, 9.12 밀리몰), 트리 옥틸 포스 핀 (3 ㎖, 6.73 밀리몰) 및 1- 옥타 데센 (10 ㎖). 교반 막대를 추가합니다. 질소 분위기 하에서 반응을 교환한다. </li><li> 70 ° C까지 부분적인 진공 하에서 3.3 ° C / 분에서 핫 플레이트 - 교반기의 반응을 가열하고, 쉬 렌크 줄을 사용하여 헥산을 제거합니다. </li&gt; <li> 질소로 분위기를 전환하고 120 ° C까지이 속도로 가열을 계속한다. 2 시간 동안 120 ℃에서 교반 하였다. </li><li> 반응이 냉각 할 수 있도록 허용하고, 2 × 50 ML의 원심 분리기 튜브 사이의 혼합물을 분리. 튜브는 10 분 동안 3,600 × g에서 입자와 원심 분리기를 침전 EtOH로 50 ㎖까지 얹어되어 있는지 확인합니다. </li><li> 상층 액을 제거하고, n- 헥산 10 ㎖의 총 펠렛을 다시 분산. </li><li> 최대 3 개월 동안 질소 대기 하에서 냉장고 (4 ℃)에서 원심 분리 용액 (3,600 × g으로 10 분간) 샘플 튜브로 경사지기 전에, 임의의 불용성 불순물을 제거하기 위해 다시 한 번, 그리고 매장. </li></ol></li></ol> PDMS에 나노 입자의 2 붓기 캡슐화 <ol><li> 솔루션 준비 붓기 : <ol><li> 4 (합성 등)의 CdSe QD 분산액 ㎖의 n- 헥산 36 ml에 혼합 한 CdSe 양자점의 스톡 용액을 준비하고 자기 용액을 교반 하였다. &lt;/ 리&gt; <li> 별도로 두 바이알 지정 팽윤 용액으로 원액 9 mL를 함유 각각 설정한다. </li><li> QD의 농도를 변화시키는 상기 팽윤 용액의 제조 원액의 나머지 부분을 사용한다. 66 % (v / v) 용액, 50 % 용액, 33 % 용액을 수득 원액을 희석함으로써 감소 QD 농도 세 팽윤 용액을 준비한다. <ol><li> n- 헥산 3 mL로 한 CdSe QD 스톡 용액 6 ml를 혼합하여 66 % (v / v)의 용액을 제조 하였다. 완전한 혼합을 보장하기 위해 자기 용액을 교반한다. </li><li> 4.5 ㎖의 n- 헥산으로 한 CdSe QD 원액 4.5 ml를 혼합하여 50 % (v / v)의 용액을 제조 하였다. 완전한 혼합을 보장하기 위해 자기 용액을 교반한다. </li><li> n- 헥산 6 mL로 한 CdSe QD 스톡 용액 3 ㎖를 혼합하여 33 % (v / v)의 용액을 제조 하였다. 완전한 혼합을 보장하기 위해 자기 용액을 교반한다. </li></ol></li><li> 실온에서, 어두운 조건에서 QD 솔루션을 모두 저장합니다. &lt;/ 리&gt; </ol></li><li> 고분자 제조 및 QD 법인은 - 붓기 솔루션의 QD 농도를 변화 : <ol><li> 신선한 메스 블레이드를 사용하여 네 개의 의료용 실리콘 사각형 (11mm X 11mm)을 잘라. </li><li> %의 QD 농도 변화의 네 팽윤 용액 각각 의료용 실리콘 사각형 담가 : 스톡 용액, 66 % (V / V), 50 % (v / v)의 33 % (V / V). 중합체 샘플이 암 조건 하에서 24 시간 동안 팽창을 허용하고, 실온에서 첨가 하였다. </li><li> 잔류 용매의 증발과 폴리머는 다시 초기 크기로 축소이 기간 동안 48 시간에 대한 어두운 조건에서 팽창 솔루션 및 공기 건조 각각의 부어 폴리머 샘플을 제거합니다. </li><li> 어떤 표면 결합 물질을 제거하는 탈 이온수로 철저하게 QD-통합 샘플을 씻으십시오. </li></ol></li><li> 중합체 제조 및 QD 혼입 - 팽윤 중합체 용액에 노출 시간을 변화 : </strong&gt; <ol><li> 2.2.1에서 언급 한 바와 같이, 네 더 의료용 실리콘 사각형 (11mm X 11mm)를 준비합니다. </li><li> 시간 기간을 변화시키는 재고 팽윤 액 중의 의료용 실리콘 사각형 담가 1 시간, 3 시간, 6 시간, 24 시간이. </li><li> 팽윤 용액으로부터 제거 후, ​​공기는​​ 샘플이 다시 이전 크기로 축소하도록 48 시간 동안 어두운 조건에서 부어 폴리머 샘플을 건조. </li><li> 어떤 표면 결합 물질이나 잔류 용매를 제거하는 탈 이온수로 철저하게 QD-통합 샘플을 씻으십시오. </li></ol></li></ol> 나노 입자의 3 시각화 PDMS로 캡슐화 스웰 <ol><li> 실리콘 샘플 준비 : <ol><li> 신선한 메스 블레이드 (5.5 mm X 11mm) 두 개의 실리콘 사각형을 잘라. 이 실리콘 샘플의 내부 표면을 노출 있는지 확인합니다. </li></ol></li><li> 형광 이미징 : <ol><li> microsco에 실리콘 샘플을 배치폴리머의 갓 잘라면이 유리 슬라이드 전체 접촉을 보장 이미징을위한 체육 슬라이드. 현미경 슬라이드와 부드러운 접촉을 보장하기 위해 가볍게 실리콘 부분을 아래로 누릅니다. 현미경의 무대에서 샘플을 놓습니다. </li><li> 20 MHz 또는 유사한 속도로 5 PSEC 펄스로 이루어지는 488 nm의 스펙트럼을 여과 레이저 라인을 사용하여 전체 수명 형광 측정. (23)를 사용하여 음향 광학 가변 필터에있어서, 상기 레이저 출력에 직접 커플 488을 생성하기 위해서 nm의 레이저 라인. 샘플에 다음 10X 대물 렌즈의 배면 개구로 익 미러 (488 ㎚)에 의해 반사되는 맞춤형 레이저 스캐닝 유닛 (부가 정보를 참조)를 사용하여 레이저 빔을 초점. <ol><li> 다음 동일한 다이크로 익 미러를 통과 동일한 목적으로 형광 방출을 수집한다. 단일 광자 계수 모드에서 작동 눈사태 포토 다이오드를 향해이 빛을 직접. 프로세스 lifeti<html> 시간 상관 단일 광자 계산 (TCSPC) 보드를 사용하여 나 측정. (23) </li></ol></li><li> 처음에 장비 응답 함수 (IRF) 각 실험 세션 종료를 기록한다. (23) 주 : TCSPC 실험에서 기록 된 신호는 상기 검출기에서의 광자의 도착 이후의 레이저 펄스의 제조 사이의 시간 지연을 표시한다. 이 시간 지연 그러나, 측정 장치의 IRF와 컨벌루션한다. 따라서, IRF는 쓸모 응답에 비해 매우 짧은 수명 (~ 100 PSEC)이 100 nm의 오라 민 O, 악기의 응답으로서 측정된다. </li><li> 형광 강도의 감쇠 지수의 비선형 피팅에 의해 수명을 추출하여 최대 우도 추정기 (MLE) 알고리즘을 사용하여 25-27 IRF 에서이 deconvolute. MLE (γ의 J)는 다음과 같이 계산된다 eq1.jpg &quot;/&gt; N (I)이 채널 I의 광자 카운트 수이고, k는 각 형광 감쇠 용 채널 (또는 빈들)의 수이고, p는 I (j)는 광자의 그룹 입자가 나는 경우 채널 내에 속하는 확률은 수명은 J 및 N은 소정의 감쇠에 대한 계수의 총 수이다. </li><li> 크기가 512 × 512 픽셀 (264)의 이미지로 구성된 연속 스캔을 만드는 5 분간 각 시료의 형광 강도 및 수명 데이터를 기록한다. 이러한 150 광자 임계 공정이 사용 MATLAB으로 계산 MLE와 이차원 형광 강도, 수명 및 강도 가중 수명지도를 제공하기 위해 결합한다. </li></ol></li></ol>

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The authors have nothing to disclose.

Cross-sectional fluorescence imaging allows for direct visualization of nanoparticles during swell encapsulation. The kinetics of encapsulation has been shown, with the drive toward a high nanoparticle surface concentration demonstrated. The extent of nanoparticle incorporation is shown to vary with swell encapsulation time (described in section 2.3), with the total amount of incorporated nanoparticles increasing as this time is extended, with the particle concentration localized at the surface if the polymer samples are...

나노 물질의 응용 프로그램이 긴 새로운 기술에 대한 관심을 증가의 영역을 역임했다. 1-3이 화장품, 의류, 포장 및 전자 제품을 포함한 일상 항목에서 나노 입자의 성장 사용을 포함하고있다. 4-6 나노 입자를 사용하는 방향으로 주요 드라이브 기능성 물질의 입자 크기의 변화에 의해 튜닝 특성 능력 이외에 재료 그들의 높은 반응성 상대로부터 유래한다. 7 한 다른 이점은 같은 호스트 매트릭스에 중요한 특성을 도입하기 쉽게 복합 재료를 형성 할 수있는 능력이다 촉매 기능, 재료 강화 및 전기적 특성의 조정. 8-12 나노 입자 고분자 복합 재료 기술의 범위를 통해 달성 될 수 있고, 간단한있는 호스트 매트릭스의 제조 동안에 원하는 나노 직접 통합이다. (13, 14)이 R나노 입자에 걸쳐 재료의 균일 한 간격이 균일 한 재료 esults. 그러나 대부분의 응용 프로그램은 나노 복합 재료의 외부 인터페이스에 존재하는 활성 물질을 필요로한다. 재료의 벌크를 통해 많은 나노 폐기물이있는 한 결과, 직접 혼입 때때로 값 비싼 나노 물질의 효율적인 이용을 초래하지 않는다. (15, 16)를 직접 결합을 달성하기 위해, 나노 입자는 호스트 매트릭스의 형성과 호환되어야한다. 이는 특히 통상적으로 고 활성 인 나노 입자에 의해 영향을받을 수있는 금속 착체 촉매 메커니즘에 의해 촉진되는 열경화성 플라스틱의 경우와 같이 다면적 반응을 필요로 합성에 도전 할 수있다. (14) 중합체 합성시에 직접 나노 혼입과 연관된 상당한 단점이 나노 incorporati을 제한 할 목적으로 기술 개발을 이끌었다표면에 층. 17-21 스웰 캡슐화 중합체 벌크 제한 소모와 높은 표면 나노 입자의 농도를 달성하기 위해, 문헌에보고 된 가장 성공적인 전략이다. 17-19 기술은 중합체의 용매 구동 팽창을 이용한다 매트릭스 분자 종의 나노 입자의 침입을 허용. 팽윤 용매를 제거하면, 매트릭스 내에서의 종이 표면에 국부적 종의 높은 농도와 함께 제자리에 고정된다. 현재까지 팽창 캡슐화의보고 사용의 대부분은 (는) 활성제는 재료 표면에 있는지 중요 항균 고분자의 제조,에 관한 것이다. 이러한 보고서 많은 향상된 항균 활성을 나타내는 반면, 정확한 표면 나노 입자 조성물의 거의 상세히 프로빙 않는다. 크릭 등 알. 최근에 중요한 INSI을 제공하는 나노 입자 침입의 직접 시각화하는 방법을 시연팽윤 밀봉함으로써 달성 동력학 표면 나노 입자의 농도에 GHT. 22 이 작업은 카드뮴 셀레 나이드 양자점 (QD), 폴리 디메틸 실록산 (PDMS)과 형광 이미징을 사용하여 혼입 직접적인 시각화에 자신 팽윤 밀봉 합성 세부. 팽윤 액에 팽윤 밀봉 시간 및 나노 입자의 농도를 변화시키는 효과를 탐구한다. 형광의 시각화 기법은 PDMS에 나노 입자 침입 직접 이미징을 허용하고 양자점의 가장 높은 농도는 재료 표면에있는 것을 보여준다.

<table><tbody><tr><td>Polydimethylsiloxane sheets</td><td>NuSil</td><td>-</td><td>Medical Grade</td></tr><tr><td>Oleylamine</td><td>Sigma Aldrich</td><td>O7805</td><td>Technical Grade</td></tr><tr><td>Trioctylphosphine</td><td>Sigma Aldrich</td><td>117854</td><td>Technical Grade</td></tr><tr><td>Trioctylphosphine oxide</td><td>Sigma Aldrich</td><td>346187</td><td>Technical Grade</td></tr><tr><td>1-Octadecene</td><td>Sigma Aldrich</td><td>O806</td><td>Technical Grade</td></tr><tr><td>Zinc diethyldithiocarbamate</td><td>Sigma Aldrich</td><td>329703</td><td>-</td></tr><tr><td>Oleic acid</td><td>Sigma Aldrich</td><td>364525</td><td>Technical Grade</td></tr><tr><td>Triethylamine</td><td>Sigma Aldrich</td><td>471283</td><td>-</td></tr><tr><td>Cadmium oxide</td><td>Alfa Aesar</td><td>33235</td><td>-</td></tr><tr><td>Hexadecylamine</td><td>Alfa Aesar</td><td>B22459</td><td>Technical Grade</td></tr><tr><td>1-Dodecylphosphonic acid</td><td>Alfa Aesar</td><td>H26259</td><td>-</td></tr><tr><td>Selenium powder</td><td>Acros</td><td>19807</td><td>-</td></tr><tr><td>Chloroform</td><td>Sigma Aldrich</td><td>366919</td><td>-</td></tr><tr><td>n-Hexane</td><td>Sigma Aldrich</td><td>208752</td><td>-</td></tr><tr><td>Microscope slides</td><td>VWR</td><td>631-0137</td><td>Thickness No. 1</td></tr></tbody></table>

advanced compositional analysis of nanoparticle-polymer composites using direct fluorescence imaging

The fabrication of polymer-nanoparticle composites is extremely important in the development of many functional materials. Identifying the precise composition of these materials is essential, especially in the design of surface catalysts, where the surface concentration of the active component determines the activity of the material. Antimicrobial materials which utilize nanoparticles are a particular focus of this technology. Recently swell encapsulation has emerged as a technique for inserting antimicrobial nanoparticles into a host polymer matrix. Swell encapsulation provides the advantage of localizing the incorporation to the external surfaces of materials, which act as the active sites of these materials. However, quantification of this nanoparticle uptake is challenging. Previous studies explore the link between antimicrobial activity and surface concentration of the active component, but this is not directly visualized. Here we show a reliable method to monitor the incorporation of nanoparticles into a polymer host matrix via swell encapsulation. We show that the surface concentration of CdSe/ZnS nanoparticles can be accurately visualized through cross-sectional fluorescence imaging. Using this method, we can quantify the uptake of nanoparticles via swell encapsulation and measure the surface concentration of encapsulated particles, which is key in optimizing the activity of functional materials.

양자점은 약 600 nm의 람다 최대로 적색의 형광을 나타냈다. 22,28 적색 발광 크기 치수 강한 한정 체제 내에 양자로드하여 여기자의 제한 때문이었다. 리 등이. 양자 봉 들면 발광 변화의 폭 또는로드의 길이 중 하나의 증가와 에너지를 낮추는 것으로 나타났다. 그들은 상기 발광은 주로로드의 폭이 강한 한정 체제에서와 같이 해당 소재의 보어 반지름보다 작?...

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Advanced Compositional Analysis of Nanoparticle-polymer Composites Using Direct Fluorescence Imaging

Here we present a reliable method to monitor the incorporation of nanoparticles into a polymer host matrix via swell encapsulation. We show that the surface concentration of cadmium selenide quantum dots can be accurately visualized through cross-sectional fluorescence imaging.

직접 형광 이미징을 사용하여 나노 입자 - 고분자 복합 재료의 고급 성분 분석

The fabrication of polymer-nanoparticle composites is extremely important in the development of many functional materials. Identifying the precise ...

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Universidad San Sebastian

Research

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Engineering

7.7K 조회수.  Imperial College London. Here we present a reliable method to monitor the incorporation of nanoparticles into a polymer host matrix via swell encapsulation. We show that the surface concentration of cadmium selenide quantum dots can be accurately visualized through cross-sectional fluorescence imaging.

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Confocal Imaging of Confined Quiescent and Flowing Colloid-polymer Mixtures

The behavior of confined colloidal suspensions with attractive interparticle interactions is critical to the rational design of materials for directed assembly1-3, drug delivery4, improved hydrocarbon recovery5-7, and flowable electrodes for energy storage8. Suspensions containing fluorescent colloids and non-adsorbing polymers are appealing model systems, as the ratio of the polymer radius of gyration to the particle radius&#160;and concentration of polymer control the range and strength of the interparticle attraction, respectively. By tuning the polymer properties and the volume fraction of the colloids, colloid fluids, fluids of clusters, gels, crystals, and glasses can be obtained9.&#160;Confocal microscopy, a variant of fluorescence microscopy, allows an optically transparent and fluorescent sample to be imaged with high spatial and temporal resolution in three dimensions. In this technique, a small pinhole or slit blocks the emitted fluorescent light from regions of the sample that are outside the focal volume of the microscope optical system. As a result, only a thin section of the sample in the focal plane is imaged. This technique is particularly well suited to probe the structure and dynamics in dense colloidal suspensions at the single-particle scale: the particles are large enough to be resolved using visible light and diffuse slowly enough to be captured at typical scan speeds of commercial confocal systems10. Improvements in scan speeds and analysis algorithms have also enabled quantitative confocal imaging of flowing suspensions11-16,37.&#160;In this paper, we demonstrate confocal microscopy experiments to probe the confined phase behavior and flow properties of colloid-polymer mixtures. We first prepare colloid-polymer mixtures that are density- and refractive-index matched. Next, we report a standard protocol for imaging quiescent dense colloid-polymer mixtures under varying confinement in thin wedge-shaped cells. Finally, we demonstrate a protocol for imaging colloid-polymer mixtures during microchannel flow.

Confocal microscopy is used to image quiescent and flowing colloid-polymer mixtures, which are studied as model systems for attractive suspensions. Image analysis algorithms are used to calculate structural and dynamic metrics for the colloidal particles that measure changes due to geometric confinement.

밀폐 무부하 흐르는 콜로이드 중합체 혼합물의 공 촛점 이미징

The behavior of confined colloidal suspensions with attractive interparticle interactions is critical to the rational design of materials for directed ...

연구

화학

Combinatorial Synthesis of and High-throughput Protein Release from Polymer Film and Nanoparticle Libraries

Polyanhydrides are a class of biomaterials with excellent biocompatibility and drug delivery capabilities. While they have been studied extensively with conventional one-sample-at-a-time synthesis techniques, a more recent high-throughput approach has been developed enabling the synthesis and testing of large libraries of polyanhydrides1. This will facilitate more efficient optimization and design process of these biomaterials for drug and vaccine delivery applications. The method in this work describes the combinatorial synthesis of biodegradable polyanhydride film and nanoparticle libraries and the high-throughput detection of protein release from these libraries. In this robotically operated method (Figure 1), linear actuators and syringe pumps are controlled by LabVIEW, which enables a hands-free automated protocol, eliminating user error. Furthermore, this method enables the rapid fabrication of micro-scale polymer libraries, reducing the batch size while resulting in the creation of multivariant polymer systems. This combinatorial approach to polymer synthesis facilitates the synthesis of up to 15 different polymers in an equivalent amount of time it would take to synthesize one polymer conventionally. In addition, the combinatorial polymer library can be fabricated into blank or protein-loaded geometries including films or nanoparticles upon dissolution of the polymer library in a solvent and precipitation into a non-solvent (for nanoparticles) or by vacuum drying (for films). Upon loading a fluorochrome-conjugated protein into the polymer libraries, protein release kinetics can be assessed at high-throughput using a fluorescence-based detection method (Figures 2 and 3) as described previously1. This combinatorial platform has been validated with conventional methods2 and the polyanhydride film and nanoparticle libraries have been characterized with 1H NMR and FTIR. The libraries have been screened for protein release kinetics, stability and antigenicity; in vitro cellular toxicity, cytokine production, surface marker expression, adhesion, proliferation and differentiation; and in vivo biodistribution and mucoadhesion1-11. The combinatorial method developed herein enables high-throughput polymer synthesis and fabrication of protein-loaded nanoparticle and film libraries, which can, in turn, be screened in vitro and in vivo for optimization of biomaterial performance.

This method describes the combinatorial synthesis of biodegradable polyanhydride film and nanoparticle libraries and the high-throughput detection of protein release from these libraries.

조합의 합성과 고분자 필름과 Nanoparticle 도서관에서 높은 처리량 단백질 출시

Polyanhydrides are a class of biomaterials with excellent biocompatibility and drug delivery capabilities. While they have been studied extensively with ...

생체공학

Electroactive Polymer Nanoparticles Exhibiting Photothermal Properties

A method for the synthesis of electroactive polymers is demonstrated, starting with the synthesis of extended conjugation monomers using a three-step process that finishes with Negishi coupling. Negishi coupling is a cross-coupling process in which a chemical precursor is first lithiated, followed by transmetallation with ZnCl2. The resultant organozinc compound can be coupled to a dibrominated aromatic precursor to give the conjugated monomer. Polymer films can be prepared via electropolymerization of the monomer and characterized using cyclic voltammetry and ultraviolet-visible-near infrared (UV-Vis-NIR) spectroscopy. Nanoparticles (NPs) are prepared via emulsion polymerization of the monomer using a two-surfactant system to yield an aqueous dispersion of the polymer NPs. The NPs are characterized using dynamic light scattering, electron microscopy, and UV-Vis-NIR-spectroscopy. Cytocompatibility of NPs is investigated using the cell viability assay. Finally, the NP suspensions are irradiated with a NIR laser to determine their effectiveness as potential materials for photothermal therapy (PTT).

A protocol is presented for the synthesis and preparation of nanoparticles consisting of electroactive polymers.

전기 활성 고분자 나노 입자 출전 광열 등록

A method for the synthesis of electroactive polymers is demonstrated, starting with the synthesis of extended conjugation monomers using a three-step ...

공학

Controlled Synthesis and Fluorescence Tracking of Highly Uniform Poly(N-isopropylacrylamide) Microgels

Stimuli-sensitive poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAM) microgels have various prospective practical applications and uses in fundamental research. In this work, we use single particle tracking of fluorescently labeled PNIPAM microgels as a showcase for tuning microgel size by a rapid non-stirred precipitation polymerization procedure. This approach is well suited for prototyping new reaction compositions and conditions or for applications that do not require large amounts of product. Microgel synthesis, particle size and structure determination by dynamic and static light scattering are detailed in the protocol. It is shown that the addition of functional comonomers can have a large influence on the particle nucleation and structure. Single particle tracking by wide-field fluorescence microscopy allows for an investigation of the diffusion of labeled tracer microgels in a concentrated matrix of non-labeled microgels, a system not easily investigated by other methods such as dynamic light scattering.

Controlled Synthesis and Fluorescence Tracking of Highly Uniform PolyN-isopropylacrylamide Microgels

Non-stirred precipitation polymerization provides a rapid, reproducible prototyping approach to the synthesis of stimuli-sensitive poly(N-isopropylacrylamide) microgels of narrow size distribution. In this protocol synthesis, light scattering characterization and single particle fluorescence tracking of these microgels in a wide-field microscopy setup are demonstrated.

제어 합성 및 매우 균일 한 폴리 형광 추적 (<em&gt; N</em&gt; 이소 프로필 아크릴 아미드) 미크로 겔

Stimuli-sensitive poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAM) microgels have various prospective practical applications and uses in fundamental research. In this ...

Synthesis of Cyclic Polymers and Characterization of Their Diffusive Motion in the Melt State at the Single Molecule Level

We demonstrate a method for the synthesis of cyclic polymers and a protocol for characterizing their diffusive motion in a melt state at the single molecule level. An electrostatic self-assembly and covalent fixation (ESA-CF) process is used for the synthesis of the cyclic poly(tetrahydrofuran) (poly(THF)). The diffusive motion of individual cyclic polymer chains in a melt state is visualized using single molecule fluorescence imaging by incorporating a fluorophore unit in the cyclic chains. The diffusive motion of the chains is quantitatively characterized by means of a combination of mean-squared displacement (MSD) analysis and a cumulative distribution function (CDF) analysis. The cyclic polymer exhibits multiple-mode diffusion which is distinct from its linear counterpart. The results demonstrate that the diffusional heterogeneity of polymers that is often hidden behind ensemble averaging can be revealed by the efficient synthesis of the cyclic polymers using the ESA-CF process and the quantitative analysis of the diffusive motion at the single molecule level using the MSD and CDF analyses.

A protocol for the synthesis and characterization of diffusive motion of cyclic polymers at the single molecule level is presented.

단일 분자 수준에서 순환 고분자의 합성 및 용융 상태에서 그들의 확산 운동의 특성

We demonstrate a method for the synthesis of cyclic polymers and a protocol for characterizing their diffusive motion in a melt state at the single ...

Performing Spectroscopy on Plasmonic Nanoparticles with Transmission-Based Nomarski-Type Differential Interference Contrast Microscopy

Differential interference contrast (DIC) microscopy is a powerful imaging tool that is most commonly employed for imaging microscale objects using visible-range light. The purpose of this protocol is to detail a proven method for preparing plasmonic nanoparticle samples and performing single particle spectroscopy on them with DIC microscopy. Several important steps must be followed carefully in order to perform repeatable spectroscopy experiments. First, landmarks can be etched into the sample substrate, which aids in locating the sample surface and in tracking the region of interest during experiments. Next, the substrate must be properly cleaned of debris and contaminants that can otherwise hinder or obscure examination of the sample. Once a sample is properly prepared, the optical path of the microscope must be aligned, using Kohler Illumination. With a standard Nomarski style DIC microscope, rotation of the sample may be necessary, particularly when the plasmonic nanoparticles exhibit orientation-dependent optical properties. Because DIC microscopy has two inherent orthogonal polarization fields, the wavelength-dependent DIC contrast pattern reveals the orientation of rod-shaped plasmonic nanoparticles. Finally, data acquisition and data analyses must be carefully performed. It is common to represent DIC-based spectroscopy data as a contrast value, but it is also possible to present it as intensity data. In this demonstration of DIC for single particle spectroscopy, the focus is on spherical and rod-shaped gold nanoparticles.

The goal of this protocol is to detail a proven approach for the preparation of plasmonic nanoparticle samples and for performing single particle spectroscopy on them with differential interference contrast (DIC) microscopy.

투과 형 Nomarski 타입 차동 간섭 콘트라스트 현미경을 사용 하 여 플라스 몬 Ic 나노 입자에 대 한 분광학 수행

Differential interference contrast (DIC) microscopy is a powerful imaging tool that is most commonly employed for imaging microscale objects using ...

Exploring Multiphase Polymeric Systems by Nanoscale Infrared Spectroscopy(나노스케일 적외선 분광법으로 다상 고분자 시스템 탐구)

Advances in Nanoscale Infrared Spectroscopy to Explore Multiphase Polymeric Systems

Multiphase polymeric systems encompass local domains with dimensions that can vary from a few tens of nanometers to several micrometers. Their composition is commonly assessed using infrared spectroscopy, which provides an average fingerprint of the various materials contained in the volume probed. However, this approach does not offer any details on the arrangement of the phases in the material. Interfacial regions between two polymeric phases, often in the nanoscale range, are also challenging to access. Photothermal nanoscale infrared spectroscopy monitors the local response of materials excited by infrared light with the sensitive probe of an atomic force microscope (AFM). While the technique is suitable for interrogating small features, such as individual proteins on pristine gold surfaces, the characterization of three-dimensional multicomponent materials is more elusive. This is due to a relatively large volume of material undergoing photothermal expansion, defined by the laser focalization onto the sample and by the thermal properties of the polymeric constituents, compared to the nanoscale region probed by the AFM tip. Using a polystyrene (PS) bead and a polyvinyl alcohol (PVA) film, we evaluate the spatial footprint of photothermal nanoscale infrared spectroscopy for surface analysis as a function of the position of PS in the PVA film. The effect of the feature position on the nanoscale infrared images is investigated, and spectra are acquired. Some perspectives on the future advances in the field of photothermal nanoscale infrared spectroscopy are provided, considering the characterization of complex systems with embedded polymeric structures.

저자 스포트라이트: 다상 고분자 시스템을 탐구하기 위한 나노스케일 적외선 분광법의 발전  

This protocol describes the application of atomic force microscopy and nanoscale infrared spectroscopy to evaluate the performance of photothermal nanoscale infrared spectroscopy in the characterization of three-dimensional multi-polymeric samples.

다상 고분자 시스템을 탐구하기 위한 나노스케일 적외선 분광법의 발전

Multiphase polymeric systems encompass local domains with dimensions that can vary from a few tens of nanometers to several micrometers. Their composition ...

A Quantitative Fluorescence Microscopy-based Single Liposome Assay for Detecting the Compositional Inhomogeneity Between Individual Liposomes

Most research employing liposomes as membrane model systems or drug delivery carriers relies on bulk read-out techniques and thus intrinsically assumes all liposomes of the ensemble to be identical. However, new experimental platforms able to observe liposomes at the single-particle level have made it possible to perform highly sophisticated and quantitative studies on protein-membrane interactions or drug carrier properties on individual liposomes, thus avoiding errors from ensemble averaging. Here we present a protocol for preparing, detecting, and analyzing single liposomes using a fluorescence-based microscopy assay, facilitating such single-particle measurements. The setup allows for imaging individual liposomes in a massive parallel manner and is employed to reveal intra-sample size and compositional inhomogeneities. Additionally, the protocol describes the advantages of studying liposomes at the single liposome level, the limitations of the assay, and the important features to be considered when modifying it to study other research questions.

This protocol describes the fabrication of liposomes and how these can be immobilized on a surface and imaged individually in a massive parallel manner using fluorescence microscopy. This allows for the quantification of the size and compositional inhomogeneity between single liposomes of the population.

개별 리포좀 간의 조성 불균질성을 검출하기 위한 정량적 형광 현미경 검사법 기반 단일 리포좀 분석

Most research employing liposomes as membrane model systems or drug delivery carriers relies on bulk read-out techniques and thus intrinsically assumes ...

직접 형광 이미징을 사용하여 나노 입자 - 고분자 복합 재료의 고급 성분 분석

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조합의 합성과 고분자 필름과 Nanoparticle 도서관에서 높은 처리량 단백질 출시

전기 활성 고분자 나노 입자 출전 광열 등록

제어 합성 및 매우 균일 한 폴리 형광 추적 (

단일 분자 수준에서 순환 고분자의 합성 및 용융 상태에서 그들의 확산 운동의 특성

투과 형 Nomarski 타입 차동 간섭 콘트라스트 현미경을 사용 하 여 플라스 몬 Ic 나노 입자에 대 한 분광학 수행

다상 고분자 시스템을 탐구하기 위한 나노스케일 적외선 분광법의 발전

다상 고분자 시스템을 탐구하기 위한 나노스케일 적외선 분광법의 발전

다상 고분자 시스템을 탐구하기 위한 나노스케일 적외선 분광법의 발전

개별 리포좀 간의 조성 불균질성을 검출하기 위한 정량적 형광 현미경 검사법 기반 단일 리포좀 분석