Method Article
A protocol is presented for the synthesis and preparation of nanoparticles consisting of electroactive polymers.
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).
Les polymères électroactifs changent leurs propriétés (couleur, conductivité, la réactivité, volume, etc.) en présence d'un champ électrique. Les temps de commutation rapides, accordabilité, la durabilité, et les caractéristiques légers de polymères électroactifs ont conduit à de nombreuses applications proposées, y compris les énergies de remplacement, capteurs, électrochromiques, et dispositifs biomédicaux. Les polymères électroactifs sont potentiellement utiles comme la batterie et le condensateur électrodes souples, légers. 1 Applications de polymères électroactifs dans les dispositifs électrochromes comprennent des systèmes de réduction de l'éblouissement pour les bâtiments et voitures, lunettes de soleil, lunettes de protection, des dispositifs de stockage optiques, et les textiles intelligents. 2-5 Smart fenêtres peuvent réduire les besoins énergétiques en bloquant les longueurs d'onde spécifiques de la lumière à la demande et de protéger les intérieurs des maisons et des voitures. Les textiles intelligents peuvent être utilisés dans les vêtements pour aider à protéger contre les rayons UV. 6 Les polymères électroactifs ont also commencé à être utilisés dans des dispositifs médicaux. Parmi polymères électroactifs utilisés dans des dispositifs biomédicaux, polypyrrole (PPy), polyaniline (PANI) et le poly (3,4-éthylènedioxythiophène) (PEDOT) sont parmi les plus courantes. Par exemple, ces types de polymères sont couramment utilisés comme transducteurs dans les dispositifs de biocapteurs 7 applications dans l'administration thérapeutique ont également montré des résultats prometteurs. études ont démontré la libération de médicaments et de protéines thérapeutiques à partir de dispositifs préparés à partir de polymères électroactifs. 12/08 Plus récemment, des polymères électro-actifs ont été utilisés comme agents thérapeutiques dans la thérapie photothermique. 13-15 Dans la thérapie photothermique, agents photothermiques doivent absorber la lumière dans le proche -Infrarouge (NIR) région (~ 700 à 900 nm), aussi connu sous le nom de la fenêtre thérapeutique, où la lumière a la profondeur maximale de pénétration dans les tissus, typiquement jusqu'à 1 cm. 16,17 Dans cette gamme, des chromophores biologiques tels que l'hémoglobine , l'hémoglobine oxygénée, lipides, et de l'eau ont peu à pasabsorbance, ce qui permet à la lumière de pénétrer facilement. Lorsque les agents photothermiques absorbent la lumière dans la fenêtre thérapeutique, l'énergie lumineuse est convertie en énergie photothermique.
Irvin et ses collaborateurs ont rapporté précédemment bis-EDOT monomères de benzène qui ont été synthétisés en utilisant un couplage de Negishi alcoxy-substitué. 18 couplage de Negishi est un procédé préféré pour la formation de liaisons carbone-carbone. Ce procédé présente de nombreux avantages, y compris l'utilisation d'intermédiaires organiques du zinc, qui sont moins toxiques et ont tendance à avoir une réactivité plus élevée que les autres composés organométalliques utilisés. 19,20 organozinciques sont également compatibles avec un large éventail de groupes fonctionnels sur les organohalogénures. 20 Dans le réaction de couplage de Negishi, un halogénure organique et organométallique sont couplées par l'utilisation d'un catalyseur au palladium (0) comme catalyseur. 20 Dans le travail présenté ici, ce procédé de couplage croisé est utilisé dans la synthèse de 1,4-dialcoxy-2,5-bis ( 3,4-ethylenedioxythienyl) benzemonomères ne (2 BEDOT-B (OR)). Ces monomères peuvent ensuite être facilement polymérisés électrochimiquement ou chimiquement pour produire des polymères qui sont des candidats prometteurs pour une utilisation dans des applications biomédicales.
Les procédés classiques pour la préparation de suspensions colloïdales polymères dans des solutions aqueuses pour des applications biomédicales impliquent typiquement la dissolution de polymères en vrac suivie par des techniques d'évaporation nanoprécipitation ou émulsion solvant. 21,22 Afin de produire les IP de poly (BEDOT-B (OR) 2) , une approche bottom-up est démontré ici, où les infirmières praticiennes sont synthétisés par polymérisation en émulsion in situ. La polymérisation en émulsion est un processus qui est facilement extensible et est une méthode relativement rapide pour la préparation NP. 22 études utilisant polymérisation en émulsion pour produire les IP des autres polymères électroactifs ont été rapportés pour PPy et PEDOT. 15,23,24 PEDOT IP, par exemple, ont été préparés en utilisant pulvérisation émulsion polymerization. 24 Cette méthode est difficile à reproduire, et donne généralement des particules plus grosses, de la taille du micron. Le protocole décrit dans cet article explore l'utilisation d'une méthode goutte-ultrasons pour préparer reproductible IP polymère de 100 nm.
Dans ce protocole, polymères électroactifs adaptés à absorber la lumière dans la région NIR similaire à poly indiqué précédemment (BEDOT-B (OR) 2) sont synthétisés et caractérisés de démontrer leur potentiel dans des dispositifs électrochromes et comme agents des PTT. Tout d'abord, le protocole pour la synthèse des monomères par un couplage de Negishi est décrite. Les monomères sont caractérisés par RMN et la spectroscopie UV-Vis-NIR. La préparation de suspensions colloïdales NP par polymérisation oxydative de l'émulsion dans un milieu aqueux est également décrite. La procédure est basée sur un procédé de polymérisation en émulsion en deux étapes décrit précédemment par Han et al., Qui est appliqué sur les différents monomères. Un système à deux tensio-actif estutilisé pour contrôler la monodispersité NP. Un dosage de la viabilité des cellules est utilisée pour évaluer cytocompatibilité des infirmières praticiennes. Enfin, le potentiel de ces IP pour agir en tant que transducteurs PTT est démontrée par irradiation avec un laser NIR.
Attention: S'il vous plaît consulter toutes les fiches de données de sécurité (FDS) pertinentes avant utilisation. Plusieurs des réactifs utilisés dans ces synthèses sont potentiellement dangereux. S'il vous plaît utiliser toutes les pratiques de sécurité appropriées, y compris des équipements de protection individuelle (lunettes de sécurité, gants, blouse de laboratoire, des pantalons longs et des chaussures fermées), et effectuer des synthèses des hottes aspirantes. Lithiation est particulièrement dangereux et ne doit être effectuée par des personnes dûment formées avec supervision.
1. monomère de synthèse
Remarque: La figure 1 montre la voie chimique pour la préparation des précurseurs et des monomères dont la synthèse est décrite dans les sections 1.2 - 1.5.
2. Électrochimie
3. Préparation NP
La figure 2 montre un schéma du procédé utilisé pour la préparation NP par polymérisation en émulsion.
4. films polymères et NP Caractérisation
Remarque: Caractériser les films polymères et les IP par spectroscopie-Vis-NIR UV, et les IP en utilisant la diffusion dynamique de la lumière, l'analyse du potentiel zêta, et la microscopie électronique.
5. Enquêter sur la cytocompatibilité de l'IP
Remarque: Toutes les manipulations de cellules devraient être effectuées dans une enceinte de sécurité biologique (écoulement laminaire de la hotte) pour empêcher la contamination des cellules avec les bactéries, les levures, ou les champignons provenant de l'environnement, et à protéger l'utilisateur contre les maladies potentiellement infectieux. Toutes les solutions et les fournitures utilisés avec les cellules doivent être stériles. Utiliser des techniques de culture cellulaire aseptiques appropriées.
6. photothermiques études de transduction
Note:. Dans ce travail, un système laser décrit précédemment par Pattani et Tunell est utilisé 33
Le protocole de réaction donnant M1 et M2 est illustrée à la figure 1. Les monomères peuvent être caractérisées par 1 H et 13 spectroscopie RMN C, point de fusion et analyse élémentaire. Le spectre RMN 1 H présente des informations concernant la connectivité des atomes et leur environnement électronique; Ainsi, il est couramment utilisée pour vérifier que les réactions ont été accomplies avec succès. Réactions de couplage de Negishi couplage comportent le noyau phényle de l'EDOT, ce qui provoque le proton phényle pic à 7,1 ppm de décaler à 7,8 ppm. Le proton thiényle sera également passer à travers le terrain à 6,5 ppm. Les quatre protons sur les atomes de carbone du pont éthylènedioxy se diviseront en deux ensembles de multiplets à 4,3 ppm. Protons sur des carbones aliphatiques ne changeront pas de manière significative. Le spectre RMN 13 C présentera des pics à 170, 145, 140, et 113 pour les atomes de carbone du groupe thiényle, et 150, 120 et 112 pour les atomes de carbone phénylène. Positions des alicarbones phatique ne changeront pas de manière significative. La structure chimique, RMN 1 H et RMN 13 C de M2 sont représentés sur la figure 3.
Électropolymérisation du polymère donnant M2 (P2) et voltamétrie cyclique de P2 sont illustrés sur la figure 4 A la figure 4A, au départ, il n'y a pas de réponse courant. que les augmentations potentielles, le début de l'oxydation du monomère M1 (E sur, m) peut être vu à + 0,25 V, avec l'oxydation de pointe du monomère (E p, m) à + 0,61 V. Au cours de la première analyse, le pic initial observé est indicatif de l'oxydation du monomère irréversible, entraînant la formation P2 sur la surface de l'électrode de travail. Pendant le deuxième balayage deux procédés d'oxydation sont observés: oxydation de monomères est encore observée à 0,25 V, et l'oxydation du polymère est vu à 0 V. voltamétrie cyclique de P2 (figure 4B) a été réalisée à des vitesses de balayage comprises entre 50 et quatre00 mV / sec. Le film de polymère est bleu foncé à l'état oxydé et rouge à l'état neutre. Vélo le polymère à une variété de vitesses de balayage révèle une relation linéaire entre la vitesse de balayage et le courant de pic, ce qui indique que le polymère est électroactif et adhère à l'électrode. 18 d'oxydation polymère (E a, p) est observée à -0,02 V pour P2, et la réduction de polymère (E c, p) est observée à -0,3 V lors du passage à 100 mV / sec.
Les IP ont été synthétisés comme montré sur la figure 2 et caractérisé par spectroscopie UV-Vis-NIR, la microscopie électronique, et DLS. L'UV-Vis-NIR spectres de oxydées et réduites films P2 et P2 de oxydé IP, sont présentés dans la figure 5. Les films polymères oxydés et les IP présentent un pic d'absorption λ max 1,56 eV (795 nm). Lorsque réduite dans de l'hydrazine, l'absorbance film de pic se déplace à une λ max de 2,3 eV (540 nm). La bande de polymère gap (E g) est déterminée à partir de l'apparition de la transition π- π * dans le polymère neutre, comme indiqué par la flèche noire sur la figure 5.
L'image MEB d'IP P2 sur la figure 6A montre que les IP sont sphériques et sub-100 nm de diamètre. Données DLS sur la figure 6B montre une moyenne Z des suspensions soit 104 nm de diamètre avec un indice de polydispersité (PDI) de 0,13, ce qui indique que l'échantillon est modérément monodispersées. Le potentiel zêta de la P2 IP a été jugée -30,5 mV. Changement de température lorsque les IP sont exposés à un rayonnement NIR démontre conversion photothermique. Par rapport aux contrôles d'eau, qui subissent moins d'un C augmentation de 1 ° de la température, de suspensions NP dans l'eau sont capables de convertir l'énergie laser absorbée en chaleur tel que démontré par l'augmentation de 30 ° C à la température de la suspension NP (Figure6C). Une augmentation de température similaire (28 ° C) est observée lorsque des films de polymère sur le verre ITO sont irradiés à 808 nm (Figure 6C).
Le cytocompatibilité des IP polymères est déterminée en utilisant des tests de viabilité cellulaire au MTT. Les résultats des études de cytocompatibilité pour PEDOT:. PSS-co-MA IP sont représentées sur la figure 7 Comme le montre, dans la gamme de concentration NP de 0,23 à 56 pg / ml, le NPS ne diminuent pas la viabilité des cellules à moins de 90% de la commande. Typiquement, une réduction de la viabilité des cellules de moins de 20% (par exemple, jusqu'à 80% de viabilité) est considéré comme acceptable pour la détermination de cytocompatibilité NP.
Figure 1. Synthèse de monomères général à partir de la synthèse des précurseurs. (A) Synthèse du 1,4-dialcoxy-2,5-dibromobenzène. (B) Synthèse du 1,4-dialcoxy-2,5-dibromobenzène contenant groupement ester. (C) réaction de couplage croisé de 1,4-dialcoxy-2,5-dibromobenzène avec EDOT, cédant monomères M1 et M2. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
Figure 2. Procédé de polymérisation dans lequel la solution organique est ajouté goutte à goutte à une solution aqueuse créant une émulsion. Le monomère et le solvant organique peut varier. Polymérisation oxydative se produit lorsque FeCl 3 est ajouté à l'émulsion. Après purification de la suspension colloïdale, les infirmières praticiennes sont en suspension dans le milieu aqueux. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cettefigure.
Figure 3. Les spectres de RMN du monomère M2. (A) 1 H-RMN spectroscopie de M2, où le fractionnement des protons éthylènedioxy à 4,32 ppm, le passage à travers le terrain des protons thiényle, et le passage à travers le terrain des protons phényliques sont indicatives d'un couplage réussi . (B) 13 C spectroscopie RMN de M2 montrant les thiényle et phényle carbone pics. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
Figure 4. (A) de polymérisation électrochimique de M2 à P2; cinq cycles à 100 mV / sec de 0,01 M M2 à 0,1 M TBAP / CH3CN. (B) de voltampérométrie cyclique du film de polymère dans 0,1 M PETM / CH 3 CN pédalé à 50, 100, 200, 300, et 400 mV / sec. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
Figure 5.-Vis-NIR spectres UV de P2 à la fois comme un film et comme une suspension des IP. Le spectre du film oxydé est représenté en bleu, le spectre du film réduite est affichée en rouge, et le spectre de la oxydé NP suspension est représenté en vert. La flèche noire correspond à la ligne tangente utilisée pour la détermination de la largeur de bande interdite du polymère. Longueurs d'onde d'absorption de pic pour les polymères sont fournis. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cettefigure.
Figure 6. l'image (A) SEM montrant la morphologie et la taille des P2 IP. (B) la distribution des tailles de P2: PSS-co-MA NP suspension où la valeur moyenne Z est de 104 nm et le PDI est de 0,13. (C) de changement de température d'un P2:. PSS-co-MA NP suspension à 1 mg / ml (bleu) et le film (vert) lorsque irradié avec une lumière proche infrarouge pour 300 secondes, suivi d'un refroidissement passif à la fin de l'irradiation laser S'il vous plaît cliquer sur ici pour voir une version plus grande de cette figure.
Figure 7. cytocompatibilité de PEDOT: PSS suspensions-co-MA NP tel que déterminé par le test de viabilité de MTT est.représenté pour les cellules exposées à des concentrations de NP variant le pourcentage moyen par rapport à celle de cellules incubées avec des milieux NP-libre (témoin positif). Contrôle négatif constitué de cellules tuées par exposition à du methanol avant le test MTT. Les barres d'erreur représentent l'écart entre les répétitions (n = 6). S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
Dans ce travail, les IP polymères électroactifs ont été synthétisés comme agents potentiels PTT pour le traitement du cancer. La préparation de PN est décrite, en commençant par la synthèse des monomères suivie d'une polymérisation en émulsion. Alors que la préparation des IP en utilisant polymères électroactifs tels que EDOT et pyrrole a été décrit précédemment, ce document décrit la préparation de polymères IP commençant par monomères de conjugaison de longues uniques, ce qui démontre que ce processus peut être étendu à de plus grandes monomères, plus complexes.
Deux itinéraires différents sont nécessaires pour synthétiser les monomères dialcoxybenzène. Bien que le 1,4-dihexyloxybenzene peut être synthétisé en utilisant KOH / EtOH, cette approche ne réussit pas à la synthèse de 1,4-bis (butanoyloxy d'éthyle) benzène, probablement en raison de l'hydrolyse de l'ester favorisée par une base. Quand un KI / K 2 CO 3 mélange est utilisé, l'hydrolyse est évité, et le produit est obtenu avec succès. Bromation du botdialcoxybenzènes h est accompli en utilisant Br 2. Il est nécessaire de réaliser cette expérience sous courant d'argon à déplacer HBr formé pendant la réaction. La sortie de gaz devrait évacuer sur une solution de NaOH de neutralisation pour éviter HBr de corroder les appareils de la hotte; noter que HBr peut causer des tubes en plastique de durcir au fil du temps.
BEDOT-B (OR) 2 monomères M1 et M2 ont été synthétisés en utilisant un couplage de Negishi. Ceci est une méthode efficace pour le couplage carbone-carbone avec de EDOT 1,4-dialcoxy-2,5-dibromobenzènes pour donner BEDOT-B (OR) 2 monomères. Il est essentiel de refroidir le EDOT à -78 ° C avant l'addition de nBuLi, de manière à minimiser des réactions secondaires indésirables. Lorsque tout le 1,4-dialcoxy-2,5-dibromobenzène est épuisé à partir du mélange réactionnel (déterminé par CCM, ce qui prend généralement 3-5 jours), la réaction est terminée. La réaction est extrêmement sensible à l'air, et de toute exposition à l'air aura une incidence sur le rendement de la réaction. Ainsi, lorsque introducing composés solides (tels que le catalyseur) dans le flacon scellé, exposition à l'air doit être minimisé en augmentant le flux d'argon.
Des monomères et des polymères électroactifs sont caractérisées en routine en utilisant la voltamétrie cyclique à déterminer monomères et d'oxydation du polymère potentiel et les potentiels de réduction du polymère, et les films préparés par polymérisation électrochimique sont utilisés pour déterminer l'absorption du polymère dans le spectre UV-Vis-NIR à la fois les états oxydé et réduit. Dans ce travail, les films polymères ont été déposés à la fois sur un bouton de platine et ITO verre revêtu par électropolymérisation. Certains des avantages de l'électropolymérisation sont la reproductibilité et la possibilité de contrôler l'épaisseur du film en contrôlant le courant de la couche polymérisée et l'arrêt de l'électropolymérisation quand une réponse spécifique est réalisé 34 expériences électrochimiques doivent être conduites sous une atmosphère inerte telle que l'argon. le flux d'argon devrait être si lent pour ne pas déplacer la surface de la solution afin d'assurer un processus de diffusion contrôlée. Alternativement, les expériences électrochimiques peuvent être effectuées dans une boîte sèche d'atmosphère inerte équipé traversées électrochimiques. Il est important qu'aucune des trois électrodes se touchent les uns les autres au cours de l'électropolymérisation. Avant en polymère études de voltampérométrie cyclique, les films polymères déposés doivent être lavées avec une solution électrolytique exempte de monomère pour éliminer tout monomère qui n'a pas réagi à partir des films. Pour toutes les études électrochimiques le domaine de potentiel nécessaire dépendra de la structure du monomère / polymère; si cette plage peut varier avec des monomères et polymères alternatifs. Selon la structure des substituants alcoxy, le solvant utilisé pour préparer les solutions d'électrolyte monomère peut également dissoudre le polymère. Dans ce cas, le dépôt de polymère sur l'électrode pendant l'électropolymérisation sera lente, voire inexistante, et le solvant utilisé pour la polymérisation doit être changé.
e_content "> La polymérisation en émulsion pour la préparation des IP composée de polymères électroactifs est une méthode efficace qui donne IP avec une morphologie uniforme Dans ce travail, le processus de polymérisation en émulsion utilise le même mécanisme de polymérisation oxydante utilisé lors de la polymérisation électrochimique;. la différence majeure est que un oxydant chimique (chlorure ferrique) est utilisé au lieu d'un potentiel électrochimique appliquée. Cette polymérisation en emulsion, par conséquent, produit IP identiques en composition chimique des films préparés par polymérisation électrochimique. Bien que la polymérisation électrochimique fournit un moyen facile de caractériser les propriétés d'oxydo-réduction de la des monomères et des polymères, la polymérisation en emulsion est un procédé rapide, peu coûteuse et reproductible, facilement adaptable et peut potentiellement être utilisé avec un certain nombre de différents polymères électroactifs. La polymérisation en emulsion permet également la préparation des IP à partir de polymères qui ont une faible solubilité dans organiqueet des solutions aqueuses qui ne pouvaient être émulsionnés efficace de l'état polymère. Dans nos polymérisations en emulsion, la phase organique est constituée d'un monomère, un solvant organique (hexane) et de l'acide dodécylbenzène sulfonique (tensio-actif). La phase aqueuse est constituée d'eau, le chlorure ferrique (oxydant), et PSS-co-MA (tensio-actif). Le procédé de polymérisation en émulsion est précédée d'une étape de sonication pour assurer la phase organique est bien dispersée dans la phase aqueuse. Durant la sonication, il est nécessaire de plonger l'émulsion dans un bain de glace pour éviter un échauffement vrac. Les tensioactifs PSS-co-MA et la DBSA permettent la dispersion de l'IP synthétisé dans des solutions aqueuses par inter-particules électrostatiques forces répulsives. Ces tensioactifs agissent également dopants équilibrant la charge que d'autres et ont été montrés pour produire la géométrie NP sphérique 24 Les infirmières praticiennes polymères restent à l'état oxydé, (comme en témoigne le pic d'absorption à 795 nm; Figure 4)., Ce qui est critiqueal pour des applications biomédicales dans lequel absorption dans la gamme NIR est nécessaire. 24Analyse du potentiel Zeta est généralement effectuée pour évaluer la stabilité des suspensions NP. Potentiel Zeta est le potentiel à la limite entre la couche de Stern où les ions sont fortement associées à la surface NP, et la couche diffuse où les ions interagissent plus avec la surface NP. 31 Zeta mesures potentiels comptent sur le mouvement des infirmières praticiennes chargées lorsqu'un électrique champ est appliqué à la suspension. Plus précisément, les IP chargés négativement sont attirés vers l'électrode positive, et vice versa. Suspensions colloïdales peuvent être stabilisées par l'intermédiaire de répulsions électrostatiques. Plus précisément, les suspensions sont considérées comme stables lorsque leur potentiel zêta est supérieure à +/- 30 mV. Dans les formules de nos NP, la présence de groupes sulfonate et carboxylate de DBSA et PSS-co-MA fournit une charge de surface négative sur les infirmières praticiennes.
Purification de the IP est une étape cruciale afin d'éliminer tout tensioactif excédentaire et tout matériau de départ qui n'a pas réagi avant les études in vitro de cellules. Élimination inefficace de tensioactif peut conduire à la mort cellulaire significative. Comme pour toute autre dans le dosage de cellules in vitro, il est essentiel de travailler dans une hotte à flux laminaire et de travailler dans des conditions stériles. IP doit également être stérilisé avant utilisation par passage de la suspension à travers un filtre de 0,2 um stérile. Il est également important de vérifier la concentration des suspensions NP après filtration stérile. A cet effet, une fraction de la suspension filtrée NP de volume connu peut être lyophilisée pour obtenir la masse sèche. Le test de viabilité cellulaire MTT est généralement utilisée pour étudier l'effet des biomatériaux, notamment IP, sur des cellules en culture. Ce test simple peut être adaptée à l'enquête de l'cytocompatibilité de suspensions NP avec une ligne de cellules de mammifères. Le test colorimétrique MTT est basée sur la conversion d'un colorant jaune de tétrazolium en violet, INSOLcristaux de formazan üble qui peut ensuite être dissous dans du DMSO ou des solutions alcooliques acides. 35,36 Lors de l'exécution dans des dosages cellulaires in vitro, tels que la viabilité de la cellule test MTT dans des plaques multi-puits, de la cohérence dans l'ensemencement des cellules et la manipulation est critique pour atteindre des différences minimes entre répliquer des échantillons. Avant et pendant l'expérience, les cellules ensemencées devraient être examinés sous un microscope pour assurer l'ensemencement et la croissance constante, et aussi à exclure toute contamination. Enfin, la microscopie peut également être utilisé pour confirmer la dissolution complète des cristaux de formazan après addition de DMSO.
Études photothermiques ont été réalisées avec un laser continu à 808 nm. L'utilisation de lasers pulsés vs. peut chauffer en continu les matériaux différemment. Des études antérieures ont comparé conversion photothermique et photothermique ablation des nanostructures d'or que les agents des PTT, 37 mais d'autres recherches sont nécessaires pour étudier conversion photothermique de polymeric IP comme ceux décrits ici. Dans ce travail, le laser a été divergé en une lentille convexe et focalisée à une taille de spot de 6 mm. Il est important de veiller à ne pas perturber le système optique lors de l'exécution des expériences pour éviter toute modification accidentelle dans le plan focal qui pourraient causer des différences dans les résultats de conversion photothermique. Une plaque chaude a été utilisée pour chauffer et maintenir une température constante de référence pour l'étude.
En conclusion, un protocole pour le NP de préparation de polymères électroactifs en suspension dans un milieu aqueux est décrit. Couplage de Negishi est une méthode efficace pour coupler le 1,4-dialcoxy-2,5-dibromobenzènes 3,4-éthylènedioxythiophène avec (EDOT). Électropolymérisation des monomères est détaillée dans ce protocole. Cela prouve être un moyen efficace de produire rapidement des films de polymère et d'étudier leurs propriétés électroniques. Les films polymères sont en outre caractérisés par spectroscopie NIR-Vis-UV pour déterminer les largeurs de bande interdite des polymères neutres. Electrochemical rendements de polymérisation en émulsion sous-IP de 100 nm avec des morphologies sphériques uniformes. En plus de la thérapie d'ablation photothermique, ces IP ont de nombreuses applications potentielles dans des dispositifs électroactifs, y compris le stockage et des capteurs d'énergie. Les études thermiques et cytocompatibilité effectuées indiquent que ces infirmières praticiennes pourraient être des candidats potentiels dans les applications biomédicales comme agents photothermiques.
The authors have nothing to disclose.
Ce travail a été financé en partie par le Fonds Texas Emerging Technology (démarrage à la tuberculose), le Programme d'amélioration de Texas State University Research, le Texas State University Bourse de recherche postdoctorale (TC), le Partenariat NSF pour la recherche et l'éducation dans les Matériaux (PREM, DMR-1205670), La Fondation Welch (AI-0045), et National Institutes of Health (R01CA032132).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
2 mm diameter platinum working electrode | CH Instruments | CH102 | Polished using very fine sandpaper |
3,4-ethylenedioxythiophene | Sigma-Aldrich | 483028 | Purified by vacuum distillation |
3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-Diphenyltetrazolium Bromide (MTT) 98% | Alfa Aesar | L11939 | |
505 Sonic Dismembrator | Fisher Scientific™ | FB505110 | 1/8“ tip and rated at 500 watts |
808 nm laser diode | ThorLabs | L808P1WJ | Rated at 1 W |
Acetonitrile anhydrous 99% | Acros | 61022-0010 | |
Avanti J-26 XPI | Beckman Coulter | 393127 | |
Bromohexane 98% | MP Biomedicals | 202323 | |
Dialysis (100,000) MWCO | SpectrumLabs | G235071 | |
Dimethyl sulfoxide 99% (DMSO) | BDH | BDH1115 | |
Dimethylformamide anhydrous (DMF) 99% | Acros | 326870010 | |
Dodecyl benzenesulfonate (DBSA) | TCI | D0989 | |
Dulbecco’s modified eagle medium (DMEM) | Corning | 10-013 CV | |
EMS 150 TES sputter coater | Electron Microscopy Sciences | ||
Ethanol (EtOH) 100% | BDH | BDH1156 | |
ethyl 4-bromobutyrate (98%) | Acros | 173551000 | |
Ethyl acetate 99% | Fisher | UN1173 | |
Fetal bovine serum (FBS) | Corning | 35-010-CV | |
Helios NanoLab 400 | FEI | ||
Hexane | Fisher | H306-4 | |
Hydrochloric acid (HCl) | Fisher | A142-212 | |
Hydroquinone 99.5% | Acros | 120915000 | |
Hydrozine anhydrous 98% | Sigma-Aldrich | 215155 | |
Indium tin oxide (ITO) coated galss | Delta Technologies | CG-41IN-CUV | 4-8 Ω/sq |
Iron chloride 97% FeCl3 | Sigma-Aldrich | 157740 | |
Magnesium sulfate (MgSO4) | Fisher | 593295 | Dried at 100 °C |
SKOV-3 | ATCC | HTB-26 | |
Methanol | BDH | BHD1135 | |
n-Butlithium (2.5 M) | Sigma-Aldrich | 230707 | Pyrophoric |
Poly(styrenesulfonate-co-malic acid) (PSS-co-MA) 20,000 MW | Sigma-Aldrich | 434566 | |
Potassium carbonate | Sigma-Aldrich | 209619 | Dried at 100 °C |
Potassium hydroxide | Alfa Aesar | A18854 | |
Potassium iodide | Fisher | P410-100 | |
RO-5 stirplate | IKA-Werke | ||
SC4000 IR camera | FLIR | ||
Synergy H4 Hybrid Reader | Biotek | ||
Tetrabutylammonium perchlorate (TBAP) 99% | Sigma-Aldrich | 3579274 | Purified by recrystallization in ethyl acetate |
Tetrahydrofuran anhydrous (THF) 99% | Sigma-Aldrich | 401757 | |
tetrakis(triphenylphosphine) palladium(0) | Sigma-Aldrich | 216666 | Moisture sensitive |
Thermomixer | Eppendorf | ||
USB potentiostat/galvanostat | WaveNow | AFTP1 | |
Zetasizer Nano Zs | Malvern | Optical Arrangment 175° | |
Zinc chloride (1 M) ZnCl2 | Acros | 370057000 |
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