作者は感謝して、このプロジェクトの彼らのサポートのためにミズーリ州立大学化学科と大学院大学を認めます。また、それらの透過電子顕微鏡および炭素被覆グリッドの使用については、がん研究のためのフレデリック国立研究所の電子顕微鏡研究室を認めます。

インジウムリン/硫化亜鉛（のInP / ZnSの）量子ドットの1の合成<ol><li> インジウムリン（InP）量子ドットコアの合成 <ol><li> 12インチのコンデンサーで100mlの丸底、三首フラスコを取り付けます。 30 mlのオレイルアミン（OLA）、0.398グラムのインジウム（III）クロリド（のInCl 3）、0.245グラムの亜鉛（II）クロリド（のZnCl 2）を添加し、1時間真空を用いて、室温で真空排気しながら撹拌します。解決策は、白色の沈殿物と無色に表示されます。 </li><li>熱電対、加熱マントルを使用し、比例積分微分（PID）温度コントローラ、120℃に溶液の温度を上昇させます。コアの成長に影響を与える可能性がある低沸点不純物を除去するために20分間真空下で溶液を排出。 注：加熱マントルを使用して、砂浴および温度計を使用することが可能であり、PIDは、反応生成物の均一性​​や再現性を増加させる一方。 </li><li>不活性ガス（例えば、下、N 2）は 、溶液を還流し、15分間220℃まで温度を上昇させます。 InCl 3とのZnCl 2は完全に淡黄色溶液が得られ、溶解します。温度を10分間安定化させます。 </li><li>使い捨て、3ミリリットルプラスチックシリンジおよび4インチ、窒素ガスで22 Gの針をパージします。注射器を使用して、迅速のInCl 3溶液を0.5ミリリットルトリス（ジメチルアミノ）ホスフィン（TDMAP）を提供します。溶液温度がわずかに減少し、220℃に戻ります。 、透明、不透明に淡黄色、黒からの溶液に変化します。 </li><li>温度が200℃未満に低下するまで、9.5分後、加熱マントルから反応フラスコを削除します。 InPコアの完全性を保護するために、ステップ1.2.1でのZnSコーティングに直接進みます。 </li></ol></li><li> 硫化亜鉛（ZnSの）量子ドットシェルの合成 <ol><li>加熱マントルにステップ1.1.5から反応フラスコを置き、トンを安定させます200℃でemperature。ゆっくりのInP量子ドットを含む溶液に15秒間にわたって3.58グラムのドデカンチオール（DDT）を追加します。溶液を1時間反応させます。 注：ZnSシェルの厚さは、ステップ1.2.4で追加ステアリン酸亜鉛の量を増加または減少させることによって変化させることができます。ステップ1.1.1および1.2.1でのZnCl 2またはドデカンチオールの量を変更すると大幅に反応速度を変更することにより、量子ドットの品質に影響を与えることができます。 <ol><li>その後、加熱マントルから反応フラスコを取り外し、溶液を約60℃に冷却します。 </li></ol></li><li> InP / ZnSの溶液を〜60℃に達すると、10mLのヘキサンを追加し、50mlのポリプロピレン遠心管におよそ45 mlに全体溶液を移します。未反応の固体前駆体を除去するために、サンプル（10分間3,000×gで）を遠心します。 </li><li>慎重に（200ミリリットルのアセトンを追加し、250ミリリットルのポリプロピレン遠心分離ボトルに上清を移し、遠心分離ソリューション3000のxInP / ZnSの量子ドットを沈殿させ、10分間グラム）。必要なローター/アクセサリーと遠心機が利用できない場合、このボリュームは、また、遠心分離のための4つの50ミリリットルチューブに均等に分割することができます。上清を除去し、アセトンを除去するために窒素ガスで十分にQDペレットを乾燥させます。 </li><li> 0.474グラムのステアリン酸亜鉛、および攪拌を含む超音波処理、50ミリリットルへの転送丸底、三首フラスコを使用して20ミリリットルOLAにおける量子ドットを再懸濁します。 RTで20分間真空下で溶液を避難させます。 </li><li>窒素ガス下、180℃まで温度を上昇させ、反応を3時間進行させます。この反応中に発生する反応液に顕著な視覚的な変化は存在しないが、ステアリン酸亜鉛を添加すると、このようにして量子ドット12の表面の不動態化を改善することによりQYを増加、ZnSシェル厚さを増加させる。反応が完了したら、加熱マントルからフラスコを取り外しその溶液を約60℃に冷却します。 </li><li> InP / ZnSのsolutiワンス流域に〜60°Cは、20ミリリットルのヘキサンを追加し、50ミリリットルのポリプロピレン遠心管に移します。未反応のステアリン酸亜鉛を除去するために、サンプル（10分間3,000×gで）を遠心します。 </li><li>慎重に、250ミリリットルのポリプロピレン遠心分離ボトルに上清を移すのInP / ZnSの量子ドットを沈殿させるために200ミリリットルのアセトン、及び遠心分離液（10分間3,000×gで）を追加します。注意深く上清をデカントし、アセトンを除去するために窒素ガスで完全に乾燥。 </li><li> 30ミリリットルのヘキサン中のInP / ZnSのQDペレットを溶解します。完全な分散を確実にするために、簡単に解決策をボルテックスし、超音波処理。 </li><li>繰り返し精製は、過剰な有機配位子の完全除去を確実にするために1.2.6-1.2.8さらに2回繰り返します。ステップ1.2での両親媒性ポリマーとQDとの間の相互作用は、過剰なリガンドの存在下で損なわれる可能性があります。 </li><li> ら謝によって詳述。16の計算では、紫外可視分光法を用いて合成したInP / ZnSの量子ドットのサイズや濃度を決定。 <br/&gt;注：この分析のための重要な分光特性は、吸収ピークのショルダーです。この肩部の最大の波長と吸光度の値は、それぞれ、大きさ及び量子ドットの濃度を計算するために使用されます。この反応は、典型的には、600nmの発光ピークで約5モルQDのを生じます。異なる色の量子ドットを合成するために、反応の持続時間および/または温度を変化させることができます。より長い反応時間および/または赤方偏移発光ピークの溶液が得られるのより高い温度。例えば、240℃の反応温度を増加させ、10分の反応時間を維持することが680nmの最大放出ピークを有する量子ドットをもたらします。同様に、2分の反応時間を減少させ、470nmで最大発光ピークを有する量子ドットになり用い塩化亜鉛を倍増。これらのInP / ZnSの量子ドットは、不活性ガス下、暗所で4℃で少なくとも1ヶ月間安定です。 </li></ol></li></ol> 2.水両親媒性ポリマーを使用したInP / ZnSの量子ドットの可溶化<ol><li> 水の可溶化 <ol><li>ステップ1.2.10からのInP / ZnSの量子ドットを用いて、1μMQDの1ミリリットルを得るためにヘキサンでQDの一部を希釈します。 <ol><li>遠心管では、各チューブに0.25ミリリットルのInP / ZnSの量子ドットを転送します。遠心分離管及び遠心（10分間3,000×gで）に1ミリリットルのアセトン又はメタノールを追加します。慎重に上清を除去し、1mlのテトラヒドロフラン（THF）中の各沈殿物を溶解します。 </li><li> 100ミリリットルの丸底フラスコにTHFに溶解したInP / ZnSの量子ドットを移し、16ミリリットルのTHFで希釈しました。溶液中の凝集体の数を減らすために、5〜10分間のQDを超音波処理します。 </li></ol></li><li> 30mgのポリ（マレインandhydride- ALT -1-オクタデセン）、3-（ジメチルアミノ）-1-プロピルアミン（PMAL-d）は、10mlの溶解分子グレードの水。水浴超音波処理または穏やかに撹拌溶液が半透明になるまで、完全にポリマーを溶解するのに十分です。ザボルテックスまたは激しい撹拌の使用は、QDとポリマーとの相互作用を阻害する、多くの泡を生成することができます。 100ミリリットルにTHF中のInP / ZnSの量子ドットを含む丸底フラスコを10ミリリットルポリマー溶液を追加します。 </li><li>ロータリーエバポレーターを用いてQD /重合体溶液からTHFを蒸発させます。ポリマーとQDとの間の相互作用を容易にするために蒸発させながら氷浴中でフラスコを置きます。真空の強さに応じて、ほとんどのTHFを10分後に蒸発させ、溶液が濁って見えます。 <ol><li>溶液を10ミリリットルまで蒸発させた後、ロータリーエバポレータからフラスコを取り外し、30ミリリットルを分子グレードの水を追加します。ロータリーエバポレーターにフラスコを返し、2ミリリットルに蒸発し続けています。この最終蒸発段階は、多くの時間を取ることができます。氷浴が維持されることを確認します。 </li></ol></li><li>ピペットで丸底フラスコから水溶性のInP / ZnSの量子ドットを削除します。 0.1ミクロンのナイロンSYに取り付けられた3ミリリットルプラスチックシリンジを用いてQDソリ​​ューションをフィルタリングringe 5 mL遠心管にフィルタ。 </li><li> 2万MWCO膜透析ユニットに量子ドットを配置し、過剰なポリマーを除去するために、0.05 Mホウ酸緩衝液pH 8.5に対して透析します。 （pHは、このホウ酸緩衝液を作るために8.5になるまでゆっくりと、激しく撹拌しながら、0.05 Mホウ酸を0.05 M四ホウ酸ナトリウム十水和物を追加します。）、真空濃縮器を使用して、1ミリリットルにホウ酸緩衝液中の量子ドットを集中。 </li><li>保存のために、パラフィルムで密封する前に、窒素ガスで溶液をパージします。水溶性のInP / ZnSの量子ドットは、暗所で4℃で少なくとも4ヶ月間安定です。 </li></ol></li></ol>

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著者らは、開示することは何もありません。

このプロトコルは、多くの生物学的システムで使用することができ、高度に蛍光のInP / ZnSの量子ドットの合成を詳述します。ここで合成されたQD製品は、他の前述の合成12に匹敵する73ナノメートルのFWHMで600nmで（ 図1）を中心とする単一の蛍光発光ピークを示しました。反応時間および反応温度は、QD合成の品質および再現性に対するそれらの深刻な影響のために非常に重要なステップです。水に可溶化した後、量子ドットは、約6％の量子収率を有すると決定されました。反応時間、温度、又は前駆体濃度の変化は、マルチスペクトルの用途に使用することができる、QDの大きさと発光波長の調整を可能にします。 サイズと表面電荷は、生体系におけるナノ粒子を使用する際に考慮すべき非常に重要な要因です。標的生体分子の乱れを最小限に抑えるために、QDは小さな、月を維持する必要がありますodisperseサイズ。さらに、溶液中の量子ドットの表面電荷は、意図しない標的に向かって非特異的結合を減少させるために修飾することができます。ここで提示QDの合成は、TEM（のみコアとシェルが表示されている）（ 図2Aおよび2B）による2.74±0.72 nmの直径を持つ量子ドットを生成しました。水溶性量子ドットは、現在、生物学的研究22に使用されるCD-ROMベースの量子ドットに匹敵する14.8±6.0 nmでの有効流体力学直径を有することが見出されました。水性量子ドットの表面電荷及び機能は、両親媒性ポリマーのカルボキシレート化学基のさらなる反応により修飾することができます。 点滅分析は、単一分子イメージング研究のためにこれらのInP / ZnSのの適合性を探るために使用されました。それは、光学顕微鏡を使用して、個々の量子ドットを視覚化することは不可能であるので、個々の量子ドットの点滅は、単一の粒子を同定するために用いることができます。この点滅現象は離散＆の間で交互であります「蛍光が時間をかけて、単一の蛍光QDの涙点の平均ピクセル強度を使用して調査することができます23を 、述べたInP / ZnSのQDの涙点の蛍光トレースが特性を示しています。「オン・オフ」と「（」と「オフ」状態に;＃34 図3（a））。また、「上」及び単一粒子 8 を区別するために、以前の研究で使用されている単一の斑点（ 図3B）の「オフ」状態の間には重複が存在しません。 さらなる実験は、細胞の研究のためにこれらのInP / ZnSの量子ドットの適合性を探求するために使用されました。トリパンブルー毒性アッセイのInP / ZnSの量子ドットの生体適合性を評価するために行きました。 InP / ZnSの量子ドット11のための毒性試験に匹敵する1-5 nMでから、無視できる程度の毒性が観察された（ 図4）を 、範囲のQD濃度で48時間までの24時間のインキュベーションの後。実質的な毒性は、ベルを観察されませんでしたOW 25 nMの。この濃度は、多くの生物医学的用途のために必要とされるよりもはるかに高いです。例えば、単一分子イメージング研究は、多くの場合、表面結合細胞受容体24の代表的な数を標識するためにQDプローブのpMの濃度を必要とします。また、携帯メディアで12時間5 nMもしくは10 nmでのQDとインキュベートN2a細胞は、エンドサイトーシスを介して量子ドットが内在化されていることを示し、 すなわち、QDは、細胞内の点状染色パターン（ 図5）を示しています。これらの結果は、細胞プロセスを調査するためのこれらのInP / ZnSの量子ドットの適合性を示しています。 このプロトコルは、強い蛍光発光、比較的小さなサイズ分散、および生物学的適合​​性を有する水溶性のInP / ZnSの量子ドットの合成と機能化を詳しく説明します。これらのQD製品の高い品質は、それらが単一moleculに適していることを実証する蛍光顕微鏡で単一量子ドットの視覚化により示されます電子イメージング。これらのCdフリーの量子ドットが潜在的にはるかに毒性の少ない研究生物系だけでなく、それらを研究する研究者であることが予想されます。このように、生物医学的用途のためのこれらのIn系量子ドットの使用は、CDベースのQDに慎重な代替手段です。

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Katye M. Fichter
from:
Kathryn M. Fichter

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Erratum: Synthesis of Cd-free InP/ZnS Quantum Dots Suitable for Biomedical Applications

量子ドット（QD）は、光1を照射すると蛍光特性を示すナノ結晶を半導体されています。それらの小さな多くのより大きな生体分子に類似しているサイズ（2-5 nm）で、および生体機能化の容易さに、QDは、生物医学的応用のための非常に魅力的なツールです。それらは、生物学的標識での使用、単一分子の生細胞イメージング、薬物送達、 生体内イメージング、病原体の検出、および細胞追跡に 、多くの他の用途の中で2-8を発見しました 。 CDベースのQDは、最も一般的には、それらの強い蛍光と狭い発光ピーク幅9の生物医学的用途に使用されてきました。しかし、懸念が原因で、ナノ粒子の分解によって放出されてもよいのCd 2+イオン 10の潜在的な毒性のために提起されています。彼らは多くの蛍光特性を維持するため、近年、InP系量子ドットは、CDベースのQDの代替として検討されていますCD-ROMベースのQDの、より生体適合性の11とすることができます。 CDベースの量子ドットのみが48時間11の後に、10ピコモルという低い濃度で、in vitroアッセイにおけるInP系量子ドットよりも有意に毒性であることが見出されています。 量子ドットの蛍光発光色は、サイズ調整可能な1です。すなわち、QDのサイズが大きくなるように、蛍光発光は、赤方偏移です。 QD製品のサイズおよびサイズ分散度は、反応12中の温度、反応時間、又は前駆体濃度の条件を変えることによって変更することができます。 InP量子ドットの発光ピークは、典型的には、より広いとCDベースのQD未満激しいが、InPの量子ドットは、スペクトルの重複を避けるために設計された色の多種多様てなされたものであり、ほとんどの生物医学的ア ​​プリケーション12のために十分に強いであることができます。このプロトコルで詳述合成を600nmを中心とする赤色発光ピークを有する量子ドットを生成します。 いくつかのステップは、AF取られますQDコアのター合成は、量子ドットの光学的整合性を維持し、生物学的用途に適合させるために。 QDコアの表面が急冷引き起こす可能性があり、酸化や表面欠陥から保護されなければなりません。従って、ZnSシェルは、のInP / ZnS（コア/シェル）13を量子ドットを製造するためにコアの上にコーティングされています。このコーティングは、QD物のフォトルミネッセンスを保護することが示されています。 InPのQD合成中の亜鉛イオンの存在は、表面欠陥、ならびに減少サイズ分布12を制限することが示されています。でも反応媒体中のZn 2+の存在と、InZnPの合成は、12非常に低いです。コーティングした後、得られたInP / ZnSの量子ドットは、トリオクチルホスフィンオキシド（TOPO）またはオレイルアミン12,14のような疎水性リガンドでコーティングされています。両親媒性ポリマーは、水溶性15を付与するためにQD表面上の疎水性リガンドと同様にバルク水分子と相互作用することができます。炭と両親媒性ポリマーキシレート化学基は、さらに量子ドットを官能化するために「化学ハンドル」として使用することができます。 このプロトコルは、非常に強い蛍光発光と比較的小さなサイズ-分散と水溶性のInP / ZnSの量子ドットの合成と機能化を詳しく説明します。これらのQDは、潜在的に一般的に使用されたCdSe / ZnSの量子ドットよりも毒性が低いです。ここで、InPの/ ZnSの量子ドットの合成は、生物医学的応用のためのCD-ROMベースのQDへの実用的な代替手段を提供します。

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="725">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">Oleylamine</td>
			<td style="width:92px;">Acros</td>
			<td style="width:119px;">129540010</td>
			<td style="width:283px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">Zinc (II) chloride</td>
			<td style="width:92px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">030-003-00-2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">Indium (III) chloride</td>
			<td style="width:92px;">Chem-Impex&#160;</td>
			<td style="width:119px;">24560</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="27">
			<td height="27" style="height:27px;width:232px;">Tris(dimethylamino)phosphine</td>
			<td style="width:92px;">Encompass</td>
			<td style="width:119px;">50-901-10500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">1-dodecanethiol</td>
			<td style="width:92px;">Acros</td>
			<td style="width:119px;">117625000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">Hexanes</td>
			<td style="width:92px;">Fisher Sci</td>
			<td style="width:119px;">H292-4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:232px;">Acetone</td>
			<td style="width:92px;">TransChemical</td>
			<td style="width:119px;">UN 1090</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:232px;">Zinc Stearate</td>
			<td style="width:92px;">Aldrich Chem</td>
			<td style="width:119px;">307564-1KG</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">Tetrahydrofuran</td>
			<td style="width:92px;">Acros</td>
			<td style="width:119px;">34845-0010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">Molecular Water</td>
			<td style="width:92px;">Fisher Sci</td>
			<td style="width:119px;">BP2470-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:232px;">Poly(maleic anhyrdride-alt-1-tetradecene), 3-(dimethylamino)-1-propylamine derivative</td>
			<td style="width:92px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">90771-1G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">Boric acid</td>
			<td style="width:92px;">Fisher Sci</td>
			<td style="width:119px;">BP168-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">Sodium Tetraborate Decahydrate</td>
			<td style="width:92px;">Fisher Sci</td>
			<td style="width:119px;">BP175-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:232px;">Rhodamine B</td>
			<td style="width:92px;">Aldrich Chem</td>
			<td style="width:119px;">R95-3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">Nitrogen gas</td>
			<td style="width:92px;">Airgas</td>
			<td style="width:119px;">UN1066</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">Trypan blue</td>
			<td style="width:92px;">Thermo Sci</td>
			<td style="width:119px;">SV30084.01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">3 mL plastic Luer-lock syringe</td>
			<td style="width:92px;">BD</td>
			<td style="width:119px;">309657</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">Luer-lock Needle</td>
			<td style="width:92px;">Air-Tite</td>
			<td style="width:119px;">8300014471</td>
			<td>4 inch, 22 gauge</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:232px;">50 mL polypropyene centrifuge tube</td>
			<td style="width:92px;">Falcon</td>
			<td style="width:119px;">352098</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">250 mL centrifuge bottle</td>
			<td style="width:92px;">Thermo Sci</td>
			<td>05-562-23</td>
			<td>Nalgene PPCO</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">5 mL centrifuge tubes</td>
			<td style="width:92px;">Argos-Tech</td>
			<td style="width:119px;">T2076</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">1.5 mL microcentrifuge tubes</td>
			<td style="width:92px;">Bio Plas</td>
			<td style="width:119px;">4150</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">0.1 &#956;m Syringe filter</td>
			<td style="width:92px;">Whatman</td>
			<td style="width:119px;">6786-1301</td>
			<td>Puradisc 13 mm nylon filter</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">Slide-A-Lyzer MINI Dialysis Unit</td>
			<td style="width:92px;">Thermo Sci</td>
			<td style="width:119px;">69590</td>
			<td>20,000 MWCO</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">Rotary Evaporator</td>
			<td style="width:92px;">Heidolph</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">Centrifuge 5072</td>
			<td style="width:92px;">Eppendorf</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Swinging Bucket with 50 mL tube adapters</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">Lambda 650 UV/VIS Spectrometer</td>
			<td style="width:92px;">Perkin Elmer</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:283px;">UV-Vis Spectrophotometer</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">LS 55 Fluorescence Spectrometer</td>
			<td style="width:92px;">Perkin Elmer</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:283px;">Fluorometer</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">Axio Observer.A1</td>
			<td style="width:92px;">Zeiss</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>epifluorescence microscope</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">AxioCam MRm</td>
			<td style="width:92px;">Zeiss</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>CCD Camera</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">Tecnai TF20 Microscope</td>
			<td style="width:92px;">FEI</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Transmisison Electron Miscroscope</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">TEM Eagle CCD</td>
			<td style="width:92px;">FEI</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>TEM CCD Camera</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">NanoBrook Omni DLS</td>
			<td style="width:92px;">Brookhaven</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:283px;">Dynamic Light Scattering Instrument</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

synthesis of cd-free inp/zns quantum dots suitable for biomedical applications

Fluorescent nanocrystals, specifically quantum dots, have been a useful tool for many biomedical applications. For successful use in biological systems, quantum dots should be highly fluorescent and small/monodisperse in size. While commonly used cadmium-based quantum dots possess these qualities, they are potentially toxic due to the possible release of Cd2+ ions through nanoparticle degradation. Indium-based quantum dots, specifically InP/ZnS, have recently been explored as a viable alternative to cadmium-based quantum dots due to their relatively similar fluorescence characteristics and size. The synthesis presented here uses standard hot-injection techniques for effective nanoparticle growth; however, nanoparticle properties such as size, emission wavelength, and emission intensity can drastically change due to small changes in the reaction conditions. Therefore, reaction conditions such temperature, reaction duration, and precursor concentration should be maintained precisely to yield reproducible products. Because quantum dots are not inherently soluble in aqueous solutions, they must also undergo surface modification to impart solubility in water. In this protocol, an amphiphilic polymer is used to interact with both hydrophobic ligands on the quantum dot surface and bulk solvent water molecules. Here, a detailed protocol is provided for the synthesis of highly fluorescent InP/ZnS quantum dots that are suitable for use in biomedical applications.

コー​​ティングされていないのInPコアは目でかなりの可視蛍光を示すものではありません。しかしのInP / ZnS（コア/シェル）量子ドットは、UV照射下で目で明るく蛍光を発するように見えます。 InP / ZnSの量子ドットの蛍光は、蛍光分光法を用いて特徴付けました。ヘキサン中の量子ドットの蛍光スペクトル73ナノメートルの半値全幅（FWHM）を用いて600nmで中心一つの主要ピークを示しているnmの533で励起された （図1）。吸光度（0.2） 図1のオフセットは、光を散乱量子ドットを意味するもので、これにより集約QDの存在、分析（ 下記参照）を点滅することもできますが、ほとんどの量子ドットは、量子ドットの単一の、または非常に小さい基であることを示しています。両親媒性ポリマーPMAL-dでコーティングした後、のInP / ZnSの量子ドットの量子収率は、標準的な17としてローダミンBとQDの統合された蛍光強度を比較することにより調べました。ヘキサン中の量子ドットの量子収率がdでした平均（2測定、5.98パーセントと6.08パーセント）の平均値（2測定、7.69パーセントと8.22パーセント）に7.96パーセントと水に6.03パーセントであることをetermined。 水溶性のInP / ZnSの量子ドットのサイズは、透過型電子顕微鏡（TEM）及び動的光散乱（DLS）の両方を使用して特徴付けました。のみ（のInP / ZnSの）ナノ結晶コアおよびシェルを視覚化TEM像、ではなく、表面の有機配位子は、150,000Xの公称倍率で捕獲されました。画像は、フィジーImageJの18を使用して分析し、閾値が二値画像を与えるように調整しました。最小および最大フェレ径は、これらの水溶性量子ドットの直径を決定するために平均化しました。このデータは、2.74±0.72 nmの（ 図2A＆B）の平均直径を有する小さな、比較的単分散量子ドットを実証しました。 PMAL-D中に封入pH7の水中での量子ドットの有効流体力学的直径は、DLSを使用してから測定しました。そのはずDLSを介した効果的な流体力学的直径は、有機配位子とポリマーQDの表面上だけでなく、それらと相互作用する水の分子を含む溶媒和QDを測定することを指摘しました。したがって、DLS測定値は、一般に、TEM実験で得られた測定値よりもはるかに大きいです。この測定では、量子ドットが球状であると仮定して、30の測定値の合計は、BIC部分Solutionsソフトウェアを使用して体積有効径を計算するために捕捉しました。これらの値は、14.8±6.0 nmの（ 図2C）の平均粒径を提供する、平均しました。 合成したInP / ZnSの量子ドットか否かを決定するために分析を、落射蛍光顕微鏡8を用いて実施した点滅、単一分子イメージングのために適していました。それと &quot;オフ&quot;蛍光発光状態がSを識別するために使用することができる「オン」の分析、光学顕微鏡を使用して、個々の量子ドットを見ることができないが蛍光画像でイングルのQD涙点。単一点滅量子ドットを表す斑点が「オフ」状態と区別される「オン」状態を示します。 （脱イオン水中で約100 PMに希釈）点滅QDの映画は63X、適切なフィルタキューブとCCDカメラと落射蛍光顕微鏡に装着1.4 NA、油浸対物レンズを用いて捕捉しました。画像は500フレームのために連続して30ミリ秒の露光で撮影しました。点滅分析はImageJの19（ 図3A）を用いて、各フレーム内の単一の斑点（約4ピクセル）の平均強度を分析することによって行いました。 「オン」と私たちのQDの「オフ」状態の間で明確なギャップは、1分子イメージング（ 図3B）のための彼らの可能性を示しています。 細胞とのInP / ZnSの量子ドットの相互作用はまた、毒性および細胞内在化の両方を通って調査しました。ために両方の研究は、マウス神経芽細胞腫（N2aの）細胞を使用し、全ての実験は、細胞培地中で行った（50/50 D-MEM /のOpti-MEM、10％ウシ胎児血清および抗生物質/抗真菌剤を補充しました）。トリパンブルー毒性アッセイ20は、量子ドットの濃度を変えて24および48時間N2a細胞をインキュベートすることによって行いました。結果は1-5 nMで（ 図4）との間にQD濃度でN2a細胞の無視できる程度の毒性を示しています。 QDの内在化を観察するために、N2a細胞を、5及び10 nMの両方で12時間、水溶性のInP / ZnSの量子ドットとインキュベートしました。これらのQDとインキュベートした細胞の画像は、ナノ粒子21の他の内在化の結果と一致している12時間（ 図5）、後QDのリソソーム局在を実証するために表示されます。 <img alt="図1" src="/files/ftp_upload/53684/53684fig1.jpg" /> 図1.吸光度との蛍光特性評価<html> InP / ZnSの量子ドット。吸光度と600nmにおける最大吸光度と73ナノメートルのFWHMを示す、533 nmで励起し、ヘキサン中のInP / ZnSのの蛍光発光スペクトルを修正しました。 <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53684/53684fig1large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <img alt="図2" src="/files/ftp_upload/53684/53684fig2.jpg" /> 水中でのポリマー被覆のInP / ZnSの量子ドットの 図2. サイズ分析。水に溶解したInP / ZnSの量子ドットの（A）透過型電子顕微鏡写真（スケールバー= 50 nm）を。 TEMの（B）の粒子サイズ分布ヒストグラムは2.74±0.72ナノメートルの平均直径をもたらします。 （C）水の中のInP / ZnSの量子ドットの動的光散乱分析、14.8±6.0 nmの平均流体力学直径を示します。large.jpg &quot;ターゲット=&quot; _空白 &quot;&gt;この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。 <img alt="図3" src="/files/ftp_upload/53684/53684fig3.jpg" /> そして「オン」と「オフ」の別個の存在を詳細図 のInP / ZnSの量子ドットの 3 点滅分析。単一の蛍光涙点分析は、（A）は460nm±25nmの励起フィルターを使用して、水中でのInP / ZnSの量子ドットの点滅プロファイルを介して状態、500nmのロングパス発光フィルター、および475nmのダイクロイックミラー、及び（B）1 QD点滅プロファイルからのピクセル強度の二峰性分布を示すヒストグラム。 <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53684/53684fig3large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <img alt="図4" src="/files/ftp_upload/53684/53684fig4.jpg" /> <st25 nMの量子ドット- 1と栄&gt;図のInP / ZnSの量子ドットで処理したN2a細胞の4トリパンブルー毒性アッセイグラフ24のためのInP / ZnSの量子ドットを用いたインキュベーション後のN2a細胞の生存性を描いた（黒）または48時間（赤）。 。無視できる毒性を5nm未満に観察されます。エラーバーは、3つの異なる測定での生存率の標準偏差に基づいている。 <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53684/53684fig4large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <img alt="図5" src="/files/ftp_upload/53684/53684fig5.jpg" /> N2a細胞中でのInP / ZnSの量子ドットの図5.内在。0 nMの制御（A）DIC（B）QD、および（C）オーバーレイとのインキュベーションの12時間後のInP / ZnSの量子ドットの内在化を示す蛍光顕微鏡写真、12時間後（5 nMの量子ドット（D）DIC（E）QDとのインキュベーションの、および<stronグラム&gt; F）オーバーレイ、および10 nMの量子ドット（G）DIC（H）QD、および（I）のオーバーレイとのインキュベーションの12時間後。スケールバー=10μmである。 <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53684/53684fig5large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a>

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Synthesis of Cd-free InP/ZnS Quantum Dots Suitable for Biomedical Applications

In this protocol, the synthesis of Cd-free InP/ZnS quantum dots (QDs) is detailed. InP-based QDs are gaining popularity due to the toxicity of Cd2+ ions that may be released through nanoparticle degradation. After synthesis, QDs are solubilized in water using an amphiphilic polymer for use in biomedical applications.

バイオメディカル応用のための適切なカドミウムフリーのInP / ZnSの量子ドットの合成

Fluorescent nanocrystals, specifically quantum dots, have been a useful tool for many biomedical applications. For successful use in biological systems, ...

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Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Chemistry

13.5K ビュー.  Missouri State University. In this protocol, the synthesis of Cd-free InP/ZnS quantum dots (QDs) is detailed. InP-based QDs are gaining popularity due to the toxicity of Cd2+ ions that may be released through nanoparticle degradation. After synthesis, QDs are solubilized in water using an amphiphilic polymer for use in biomedical applications.

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Preparation of Hydrophobic Metal-Organic Frameworks via Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition of Perfluoroalkanes for the Removal of Ammonia

Plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) of perfluoroalkanes has long been studied for tuning the wetting properties of surfaces. For high surface area microporous materials, such as metal-organic frameworks (MOFs), unique challenges present themselves for PECVD treatments. Herein the protocol for development of a MOF that was previously unstable to humid conditions is presented. The protocol describes the synthesis of Cu-BTC (also known as HKUST-1), the treatment of Cu-BTC with PECVD of perfluoroalkanes, the aging of materials under humid conditions, and the subsequent ammonia microbreakthrough experiments on milligram quantities of microporous materials. Cu-BTC has an extremely high surface area (~1,800 m2/g) when compared to most materials or surfaces that have been previously treated by PECVD methods. Parameters such as chamber pressure and treatment time are extremely important to ensure the perfluoroalkane plasma penetrates to and reacts with the inner MOF surfaces. Furthermore, the protocol for ammonia microbreakthrough experiments set forth here can be utilized for a variety of test gases and microporous materials.

Herein the procedures for plasma enhanced chemical vapor deposition of perfluoroalkanes on microporous materials such as metal-organic frameworks to enhance their stability and hydrophobicity are described. Furthermore, breakthrough testing of milligram quantities of samples is described in detail.

プラズマを介した疎水性有機金属フレームワークの製造は、アンモニアの除去のためにペルフルオロアルカンの化学的気相成長法を強化

Plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) of perfluoroalkanes has long been studied for tuning the wetting properties of surfaces. For high ...

化学

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.

Immunotargeted磁気プラズモニックナノクラスターの合成

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

Synthesis of Indoxyl-glycosides for Detection of Glycosidase Activities

Indoxyl glycosides proved to be valuable and versatile tools for monitoring glycosidase activities. Indoxyls are released by enzymatic hydrolysis and are rapidly oxidized, for example by atmospheric oxygen, to indigo type dyes. This reaction enables fast and easy screening in vivo without isolation or purification of enzymes, as well as rapid tests on agar plates or in solution (e.g., blue-white screening, micro-wells) and is used in biochemistry, histochemistry, bacteriology and molecular biology. Unfortunately the synthesis of such substrates proved to be difficult, due to various side reactions and the low reactivity of the indoxyl hydroxyl function. Especially for glucose type structures low yields were observed. Our novel approach employs indoxylic acid ester as key intermediates. Indoxylic acid esters with varied substitution patterns were prepared on scalable pathways. Phase transfer glycosylations with those acceptors and peracetylated glycosyl halides can be performed under common conditions in high yields. Ester cleavage and subsequent mild silver mediated glycosylation yields the peracetylated indoxyl glycosides in high yields. Finally deprotection is performed according to Zempl&#233;n.

Indoxyl glycosides are well-established and widely used tools for enzyme screening and enzyme activity monitoring. Especially for glucose type structures previous syntheses proved to be challenging and low yielding. Our novel approach employs indoxylic acid esters as precious intermediates to yield a considerable number of indoxyl glycosides in good yields.

グリコシダーゼ活性の検出のためのインドキシル配糖体の合成

Indoxyl glycosides proved to be valuable and versatile tools for monitoring glycosidase activities. Indoxyls are released by enzymatic hydrolysis and are ...

Fabrication and Testing of Photonic Thermometers

In recent years, a push for developing novel silicon photonic devices for telecommunications has generated a vast knowledge base that is now being leveraged for developing sophisticated photonic sensors. Silicon photonic sensors seek to exploit the strong confinement of light in nano-waveguides to transduce changes in physical state to changes in resonance frequency. In the case of thermometry, the thermo-optic coefficient, i.e., changes in refractive index due to temperature, causes the resonant frequency of the photonic device such as a Bragg grating to drift with temperature. We are developing a suite of photonic devices that leverage recent advances in telecom compatible light sources to fabricate cost-effective photonic temperature sensors, which can be deployed in a wide variety of settings ranging from controlled laboratory conditions, to the noisy environment of a factory floor or a residence. In this manuscript, we detail our protocol for the fabrication and testing of photonic thermometers.

We describe the process of fabrication and testing of photonic thermometers.

光温度計の作製と試験

In recent years, a push for developing novel silicon photonic devices for telecommunications has generated a vast knowledge base that is now being ...

Synthesis of Core-shell Lanthanide-doped Upconversion Nanocrystals for Cellular Applications

Lanthanide-doped upconversion nanocrystals (UCNs) have attracted much attention in recent years based on their promising and controllable optical properties, which allow for the absorption of near-infrared (NIR) light and can subsequently convert it into multiplexed emissions that span over a broad range of regions from the UV to the visible to the NIR. This article presents detailed experimental procedures for high-temperature co-precipitation synthesis of core-shell UCNs that incorporate different lanthanide ions into nanocrystals for efficiently converting deep-tissue penetrable NIR excitation (808 nm) into a strong blue emission at 480 nm. By controlling the surface modification with biocompatible polymer (polyacrylic acid, PAA), the as-prepared UCNs acquires great solubility in buffer solutions. The hydrophilic nanocrystals are further functionalized with specific ligands (dibenzyl cyclooctyne, DBCO) for localization on the cell membrane. Upon NIR light (808 nm) irradiation, the upconverted blue emission can effectively activate the light-gated channel protein on the cell membrane and specifically regulate the cation (e.g., Ca2+) influx in the cytoplasm. This protocol provides a feasible methodology for the synthesis of core-shell lanthanide-doped UCNs and subsequent biocompatible surface modification for further cellular applications.

A protocol is presented for the synthesis of core-shell lanthanide-doped upconversion nanocrystals (UCNs) and their cellular applications for channel protein regulation upon near-infrared (NIR) light illumination.

携帯電話のアプリケーションのコア-シェル希土類ドープ アップコンバージョンナノ結晶の合成

Lanthanide-doped upconversion nanocrystals (UCNs) have attracted much attention in recent years based on their promising and controllable optical ...

Probing the Structure and Dynamics of Interfacial Water with Scanning Tunneling Microscopy and Spectroscopy

Water/solid interfaces are ubiquitous and play a key role in many environmental, biophysical, and technological processes. Resolving the internal structure and probing the hydrogen-bond (H-bond) dynamics of the water molecules adsorbed on solid surfaces are fundamental issues of water science, which remains a great challenge owing to the light mass and small size of hydrogen. Scanning tunneling microscopy (STM) is a promising tool for attacking these problems, thanks to its capabilities of sub-&#197;ngstr&#246;m spatial resolution, single-bond vibrational sensitivity, and atomic/molecular manipulation. The designed experimental system consists of a Cl-terminated tip and a sample fabricated by dosing water molecules in situ onto the Au(111)-supported NaCl(001) surfaces. The insulating NaCl films electronically decouple the water from the metal substrates, so the intrinsic frontier orbitals of water molecules are preserved. The Cl-tip facilitates the manipulation of the single water molecules, as well as gating the orbitals of water to the proximity of Fermi level (EF) via tip-water coupling. This paper outlines the detailed methods of submolecular resolution imaging, molecular/atomic manipulation, and single-bond vibrational spectroscopy of interfacial water. These studies open up a new route for investigating the H-bonded systems at the atomic scale.

Here, we present a protocol to investigate the structure and dynamics of interfacial water at the atomic scale, in terms of submolecular resolution imaging, molecular manipulation, and single-bond vibrational spectroscopy.

構造と走査型トンネル顕微鏡および分光法による界面の水のダイナミクスを調べる

Water/solid interfaces are ubiquitous and play a key role in many environmental, biophysical, and technological processes. Resolving the internal ...

Synthesis of Substrate-Bound Au Nanowires Via an Active Surface Growth Mechanism

Advancing synthetic capabilities is important for the development of nanoscience and nanotechnology. The synthesis of nanowires has always been a challenge, as it requires asymmetric growth of symmetric crystals. Here, we report a distinctive synthesis of substrate-bound Au nanowires. This template-free synthesis employs thiolated ligands and substrate adsorption to achieve the continuous asymmetric deposition of Au in solution at ambient conditions. The thiolated ligand prevented the Au deposition on the exposed surface of the seeds, so the Au deposition only occurs at the interface between the Au seeds and the substrate. The side of the newly deposited Au nanowires is immediately covered with the thiolated ligand, while the bottom facing the substrate remains ligand-free and active for the next round of Au deposition. We further demonstrate that this Au nanowire growth can be induced on various substrates, and different thiolated ligands can be used to regulate the surface chemistry of the nanowires. The diameter of the nanowires can also be controlled with mixed ligands, in which another &#34;bad&#34; ligand could turn on the lateral growth. With the understanding of the mechanism, Au nanowire-based nanostructures can be designed and synthesized.

We report a solution-based method to synthesize substrate-bound Au nanowires. By tuning the molecular ligands used during the synthesis, the Au nanowires can be grown from various substrates with different surface properties. Au nanowire-based nanostructures can also be synthesized by adjusting the reaction parameters.

アクティブな表面の成長メカニズムを介して基質結合 Au ナノワイヤの作製

Advancing synthetic capabilities is important for the development of nanoscience and nanotechnology. The synthesis of nanowires has always been a ...

Escherichia coli-Based Cell-Free Protein Synthesis: Protocols for a robust, flexible, and accessible platform technology

Over the last 50 years, Cell-Free Protein Synthesis (CFPS) has emerged as a powerful technology to harness the transcriptional and translational capacity of cells within a test tube. By obviating the need to maintain the viability of the cell, and by eliminating the cellular barrier, CFPS has been foundational to emerging applications in biomanufacturing of traditionally challenging proteins, as well as applications in rapid prototyping for metabolic engineering, and functional genomics. Our methods for implementing an E. coli-based CFPS platform allow new users to access many of these applications. Here, we describe methods to prepare extract through the use of enriched media, baffled flasks, and a reproducible method of tunable sonication-based cell lysis. This extract can then be used for protein expression capable of producing 900 &#181;g/mL or more of super folder green fluorescent protein (sfGFP) in just 5 h from experimental setup to data analysis, given that appropriate reagent stocks have been prepared beforehand. The estimated startup cost of obtaining reagents is $4,500 which will sustain thousands of reactions at an estimated cost of $0.021 per &#181;g of protein produced or $0.019 per &#181;L of reaction. Additionally, the protein expression methods mirror the ease of the reaction setup seen in commercially available systems due to optimization of reagent pre-mixes, at a fraction of the cost. In order to enable the user to leverage the flexible nature of the CFPS platform for broad applications, we have identified a variety of aspects of the platform that can be tuned and optimized depending on the resources available and the protein expression outcomes desired.

Escherichia coli-Based Cell-Free Protein Synthesis: Protocols for a robust, flexible, and accessible platform technology

This protocol details the steps, costs, and equipment necessary to generate E. coli-based cell extracts and implement in vitro protein synthesis reactions within 4 days or less. To leverage the flexible nature of this platform for broad applications, we discuss reaction conditions that can be adapted and optimized.

大腸菌の無細胞タンパク質合成のベース: 堅牢な柔軟性とアクセス可能なプラットフォーム技術のためのプロトコル

Over the last 50 years, Cell-Free Protein Synthesis (CFPS) has emerged as a powerful technology to harness the transcriptional and translational capacity ...

Synthesis of In37P20(O2CR)51 Clusters and Their Conversion to InP Quantum Dots

This text presents a method for the synthesis of In37P20(O2C14H27)51 clusters and their conversion to indium phosphide quantum dots. The In37P20(O2CR)51 clusters have been observed as intermediates in the synthesis of InP quantum dots from molecular precursors (In(O2CR)3, HO2CR, and P(SiMe3)3) and may be isolated as a pure reagent for subsequent study and use as a single-source precursor. These clusters readily convert to crystalline and relatively monodisperse samples of quasi-spherical InP quantum dots when subjected to thermolysis conditions in the absence of additional precursors above 200 &#176;C. The optical properties, morphology, and structure of both the clusters and quantum dots are confirmed using UV-Vis spectroscopy, photoluminescence spectroscopy, transmission electron microscopy, and powder X-ray diffraction. The molecular symmetry of the clusters is additionally confirmed by solution-phase 31P NMR spectroscopy. This protocol demonstrates the preparation and isolation of atomically-precise InP clusters, and their reliable and scalable conversion to InP QDs.

Synthesis of In37P20O2CR51 Clusters and Their Conversion to InP Quantum Dots

A protocol for the synthesis of In37P20(O2C14H27)51 clusters and their conversion to indium phosphide quantum dots is presented.

37P20(o2 CR)51クラスターの合成と InP 量子ドットへの変換

This text presents a method for the synthesis of In37P20(O2C14H27)51 clusters and their conversion to indium phosphide quantum dots. The In37P20(O2CR)51 ...

Technical Aspect of the Automated Synthesis and Real-Time Kinetic Evaluation of [11C]SNAP-7941

Positron emission tomography (PET) is an essential molecular imaging technique providing insights into pathways and using specific targeted radioligands for in vivo investigations. Within this protocol, a robust and reliable remote-controlled radiosynthesis of [11C]SNAP-7941, an antagonist to the melanin-concentrating hormone receptor 1, is described. The radiosynthesis starts with cyclotron produced [11C]CO2 that is subsequently further reacted via a gas-phase transition to [11C]CH3OTf. Then, this reactive intermediate is introduced to the precursor solution and forms the respective radiotracer. Chemical as well as the radiochemical purity are determined by means of RP-HPLC, routinely implemented in the radiopharmaceutical quality control process. Additionally, the molar activity is calculated as it is a necessity for the following real-time kinetic investigations. Furthermore, [11C]SNAP-7941 is applied to MDCKII-WT and MDCKII-hMDR1 cells for evaluating the impact of P-glycoprotein (P-gp) expression on cell accumulation. For this reason, the P-gp expressing cell line (MDCKII-hMDR1) is either used without or with blocking prior to experiments by means of the P-gp substrate (&#177;)-verapamil and the results are compared to the ones observed for the wildtype cells. The overall experimental approach demonstrates the importance of a precise time-management that is essential for every preclinical and clinical study using PET tracers radiolabelled with short-lived nuclides, such as carbon-11 (half-life: 20 min).

Technical Aspect of the Automated Synthesis and Real-Time Kinetic Evaluation of [11C]SNAP-7941

Here, we represent a protocol for the fully automated radiolabelling of [11C]SNAP-7941 and the analysis of the real-time kinetics of this PET-tracer on P-gp expressing and non-expressing cells.

[11C]SNAP-7941の自動合成とリアルタイム運動評価の技術的側面

Positron emission tomography (PET) is an essential molecular imaging technique providing insights into pathways and using specific targeted radioligands ...