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).
전기 활성 중합체는 전계의 존재 하에서 이들 특성 (색, 전도도, 반응성, 볼륨, 등)을 변경. 빠른 스위칭 시간, 조정 기능, 내구성 및 전기 활성 고분자의 경량 특성을 대체 에너지, 센서, electrochromics, 생물 의학 장치를 포함하여 많은 제안 응용 프로그램을 주도하고있다. 전기 활성 고분자는 유연성, 경량 배터리와 커패시터 전극 잠재적으로 유용하다. 전기 장치에 전기 활성 고분자의 1 개 건물, 자동차, 선글라스, 보호 안경, 광학 저장 장치, 스마트 섬유에 대한 눈부심 감소 시스템을 포함한다. 2-5 스마트 윈도우는 온 디맨드 빛의 특정 파장을 차단하고 집과 자동차의 내부를 보호하여 에너지 요구 사항을 줄일 수 있습니다. 스마트 섬유는 자외선에 대한 보호하기 위해 의류에 사용할 수있다. (6) 전기 활성 고분자는 루게릭 병을 가지고O 의료 기기에 사용되기 시작. 생체 의학 장치에 사용되는 전기 활성 고분자 중에서도, 폴리피롤 (PPy) 계로 이루어 지거나, 폴리아닐린 (PANI) 및 폴리 (3,4- 에틸렌 디옥 시티 오펜) (PEDOT)이 가장 일반적인들이다. 예를 들어, 이러한 유형의 중합체는 일반적으로 바이오 센서 소자의 센서로서 사용되는 치료 용 전달 7 응용 가능성을 또한 보여 주었다.; 연구는 전기 활성 고분자로부터 제조 장치에서 약물과 치료 단백질의 방출을 보여 주었다. 8-12 최근 전기 활성 폴리머는 광열 치료에 치료제로서 사용되어왔다. 13-15 광열 치료에, 광열 에이전트 근처에서 광을 흡수해야 또한 일반적으로 광이 1cm까지. (16, 17)이 범위, 조직 침투 깊이가 최대 치료 창으로 알려진 - 적외선 (NIR) 영역 (~ 700-900 ㎚), 헤모글로빈 등의 생물학적 발색단 산소화 헤모글로빈, 지질 및 물이 거의없는 투빛을 흡수 할 수 있습니다 쉽게 침투한다. 광열 치료 요원이 창에서 빛을 흡수하면, photoenergy은 광열 에너지로 변환된다.
네기시 커플 링을 이용하여 합성 하였다 비스 벤젠 EDOT 단량체, 치환 알콕시 어빈과 동료들은 이전에보고했다. 18 네기 결합은 탄소 - 탄소 결합 형성을위한 바람직한 방법이다. 이 프로세스는 덜 독성 및 다른 유기 금속을 사용보다 높은 반응성을 갖는 경향이 유기 아연 중간체의 사용을 포함하여 많은 장점을 갖는다. 19,20 유기 아연 화합물과 같은 유기 할 작용기의 광범위와 호환된다. (20)에서 네기시 커플 링 반응이, 오르 가노 할라이드 및 유기 금속은 팔라듐 (0) 촉매의 사용을 통해 연결된다. (20) 본원에 제시된 일,이 가교 결합 방법은 (1,4- 디 알콕시 -2,5- 비스의 합성에 이용된다 3,4-ethylenedioxythienyl) - 벤젠NE (BEDOT-B (OR) 2) 단량체. 이들 단량체는 용이하게 생물 의학 응용에 사용하기위한 유망한 후보 중합체를 수득 전기 화학적 또는 화학적으로 중합 될 수있다.
생체 의학 애플리케이션 수용액 콜로이드 중합체 현탁액의 제조를위한 종래의 방법은 일반적으로 폴리 NP에 제조하기 위해서는 nanoprecipitation 또는 에멀젼 용매 증발 기술에 의해. 21,22이어서 벌크 중합체의 용해에 수반 () BEDOT-B (OR 2) NPS 값 시츄 에멀젼 중합을 통해 합성되는 경우, 상향식 접근법은 여기에 설명된다. 에멀젼 중합이 쉽게 확장되고 NP 준비를위한 비교적 빠른 방법이다 공정이다. 다른 전기 활성 폴리머 NPS를 생성하기 에멀젼 중합을 이용하여 22 연구가 된 PPy과 PEDOT에 대해보고되었다. 15,23,24 PEDOT NP는, 예를 들면, 스프레이 에멀젼 (P)을 사용하여 제조 된olymerization. (24)이 방법을 재현하는 것이 곤란하며, 일반적으로 큰 미크론 사이즈의 입자를 산출한다. 이 문서에서 설명하는 프로토콜은 재현성 100 나노 고분자 NPS를 준비하는 드롭 초음파 방법의 사용을 탐구한다.
이 프로토콜에서, 전기 활성 중합체는 이전에보고 된 폴리 유사한 NIR 영역에서 빛을 흡수하기 위해 원단 (BEDOT-B (OR)를 2) 합성 및 전기 장치와 PTT 에이전트로 자신의 잠재력을 입증하기 위해 특징으로한다. 우선, 네기시 커플 링에 의해 단량체의 합성을위한 프로토콜이 설명된다. 단량체는 NMR 및 UV-힘 근적외선 분광법을 사용하여 특징이다. 수성 매질에서 산화 에멀젼 중합을 통해 NP 콜로이드 현탁액의 제조 또한 기술되어있다. 절차는 이전 한 동부 등. 다른 단량체에 적용하여 설명 두 단계 에멀젼 중합 공정에 기초한다. 두 활성제 시스템이다NP의 단 분산을 제어하기 위해 사용된다. 세포 생존력 분석법 된 NP의 cytocompatibility을 평가하는 데 사용된다. 마지막으로, PTT 변환기로서 작용하는 이들의 NP에 전위 NIR 레이저 조사에 의해 증명된다.
주의 : 사용하기 전에 모든 관련 안전 보건 자료 (SDS)를 참조하시기 바랍니다. 이러한 합성에 사용되는 시약 중 일부는 잠재적 인 위험이다. 개인 보호 장비 (안전 안경, 장갑, 실험실 코트, 긴 바지와 폐쇄 발가락 신발)을 포함한 모든 적절한 안전 방법을 사용하고, 흄 후드에서 합성을 수행하십시오. 리튬 화는 특히 위험하다 만 감독과 적절한 교육을받은 개인에 의해 수행되어야한다.
1. 모노머 합성
참고도 1은 전구체 및 그 합성 섹션 1.2에서 설명하는 단량체의 제조를위한 화학 행 도시 - 1.5.
2. 전기 화학
3. 순이익 준비
도 2는 에멀젼 중합을 통해 NP 제제에 사용되는 방법의 개략도를 도시한다.
4. 폴리머 필름과 순이익 특성
주 : UV-힘 NIR 분광기를 통해 중합체 필름 및 NPS를 특성화하고, 동적 광산란, 제타 전위 분석, 전자 현미경을 사용하여 된 NP.
5. 국민 연금의 Cytocompatibility 조사
주 : 모든 세포 조작은 바이오 캐비닛 (층류 후드) 환경에서 박테리아, 효모 또는 곰팡이와 세포의 오염을 방지하기 위해, 잠재적으로 감염성 질환으로부터 사용자를 보호하기 위해 수행되어야한다. 세포에 사용 된 모든 솔루션과 공급 멸균해야한다. 적절한 무균 세포 배양 기술을 사용합니다.
6. 광열 형질 연구
참고 :. 이전에 빠따와 Tunell 설명 레이저 시스템이 사용된다이 연구에서 (33)
M1과 M2를 산출 반응 프로토콜은도 1에 도시되어있다. 모노머는 융점, 1 H, 13 C NMR 스펙트럼을 특징으로하고, 원소 분석을 할 수있다. 1 H NMR 스펙트럼은 원자들이 전자 환경의 연결성에 관한 정보를 제공한다; 따라서, 일상적 반응이 성공적으로 완료되었는지 확인하는 데 사용됩니다. 네기시 커플 링 반응은 7.1 ppm으로 7.8 ppm으로 시프트 페닐 프로톤 피크의 원인 EDOT로 페닐 고리의 결합을 포함한다. 티에 닐 양성자는 6.5 ppm으로 업 필드 이동합니다. 에틸렌 다리 탄소의 4 개의 양성자는 4.3 ppm으로 다중 상태의 두 집합으로 분할합니다. 지방족 탄소에 양성자가 크게 변경되지 않습니다. 13 C NMR 스펙트럼은 170 페닐 탄소 145, 140, 및 티에 탄소 113, 150, 120, 및 112의 피크를 나타낼 것이다. 알리의 위치phatic 탄소 크게 변경되지 않습니다. 화학 구조, 1 H NMR 및 M2의 13 C NMR을도 3에 나타낸다.
중합체 (P2)과 P2의 사이 클릭 볼타 메 트리를 산출 Electropolymerizations의 M2는도 4에 도시되고도 4a에, 우선, 전류 응답이 없다.; 첫번째 스캔 중에 + 0.61 V.에서 단량체 피크 산화와 + 0.25 V에서 알 수있는 가능성이 증가, (m,에 E) M1 단량체의 산화의 개시 (E p를 m)로서, 초기 피크가 관찰 작업 전극의 표면에 형성 P2 결과 비가역 단량체 산화를 나타낸다. 두 번째 스캔하는 동안 두 산화 공정은 관찰 : 단량체 산화가 여전히 0.25 V에서 볼 수 있으며, 고분자 산화가 50-4까지 스캔 속도로 하였다 (P2)의 0 V. 순환의 전압 전류 (그림 4B)에서 볼 수있다00 MV / 초. 고분자 필름은 중립 상태에서 산화 된 상태에서 진한 파란색과 빨간색입니다. 주사 속도의 다양한에서 중합체를 순환하는 (E, P)이 P2에 대한 -0.02 V에서 관찰되는 중합체는 전기 활성 전극. 18 고분자 산화에 부착 된 것을 나타내는, 스캔 속도 및 피크 전류 사이의 선형 관계를 밝혀, 100 MV / sec로 순환 할 때 고분자 감소 (E의 C, P)는 -0.3 V에서 관찰된다.
도 2에 도시 된 UV-힘 NIR 분광법, 전자 현미경, 및 DLS를 사용하는 것을 특징으로 된 NP를 합성 하였다. UV-마주-NIR, 및 산화 P2 NP에의 산화 감소 P2 영화의 스펙트럼은 그림 5에 표시됩니다. 산화 된 폴리머 필름과 NP에 전시 피크 흡광도 λ의 최대 1.56 eV의 (795 ㎚)에서. 히드라진 감소하면, 막 피크 흡광도 2.3 eV의 (540 ㎚)의 λ 최대로 이동한다. 폴리머 밴드 G도 5에 검은 색 화살표로 표시된 바와 같이 AP (E의 g)은, 중성 중합체의 π- π * 전이의 개시로부터 결정된다.
도 6a에서 NP에 P2의 SEM 이미지 NPS에서 직경 구형 부 100 nm의 것을 보여준다. 도 6b에 DLS 데이터 샘플 적당히 단 분산되어있는 것을 나타내는, 현탁액의 Z 평균은 0.13의 다 분산 지수 (PDI)와 직경이 104 nm 인 것으로 나타낸다. NP는 P2의 제타 전위는 -30.5 MV였다. NP에이 NIR 방사선에 노출되는 온도의 변화는 광열 변환을 보여줍니다. NP 현탁액의 온도가 30 ℃ 상승 (도에 의해 입증 된 바와 같이 온도 1 ℃ 상승 미만 거쳐 물 컨트롤에 비해, 물에 NP 현탁액 열로 흡수 된 레이저 에너지를 변환 할 수있다6C). ITO 유리에 폴리머 필름을 808 nm의 (그림 6C)에 조사 될 때 비슷한 온도 상승 (28 ° C)이 관찰된다.
NP는 폴리머의 cytocompatibility은 MTT 세포 생존력 분석을 이용하여 결정된다. . PEDOT 대 cytocompatibility 연구 결과 : PSS-CO-MA 된 NP는도 7에 도시되는 바와 같이, 0.23-56 μg의 / ㎖의 NP 농도 범위는, NPS는 컨트롤의 90 % 미만으로 세포 생존 능력을 감소시키지 않는다. 전형적으로, 20 % 이하 (즉, 80 % 생존율)의 세포 생존율의 감소 cytocompatibility NP의 결정에 적합하다고 간주된다.
전구체 합성을 시작으로도 1 일반 단량체 합성. 1,4- 디 알콕시 -2,5- 디 브로 모 벤젠의 (A)의 합성. 에스테르 잔기를 함유하는 1,4- 디 알콕시 -2,5- 디 브로 모 벤젠의 (B)의 합성. (C) 단량체 M1과 M2를 산출 EDOT와 1,4- 디 알콕시 -2,5- 디 브로 모 벤젠의 크로스 커플 링 반응. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
도 2 중합 공정은 상기 유기 용액 에멀젼을 생성 수용액. 단량체와 다를 수, 유기 용제에 적하 첨가 하였다. 50ml을 상기 에멀젼에 첨가시 산화 중합이 일어난다. 콜로이드 현탁액의 정화가, 국민 연금이 수성 매질에 현탁 한 후. 이의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오그림.
단량체 M2의도 3 NMR 스펙트럼. 4.32 ppm에서 에틸렌 양성자 분할, 티에 양자의 업 필드 이동 및 페닐 양자의 업 필드 변화는 성공적인 결합을 가리킨다 M2의 (A) 1 H NMR 분광법 . (B) 티에 닐 페닐 탄소 피크를 나타내는 M2의 13 C NMR 분광법. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 4. (A) (P2)에 (M2)의 전기 화학적 중합; 0.1 M TB 0.01 M (M2)의 100 MV / 초에서 다섯주기AP / CH 3 CN. (B) 0.1 M TBAP / CH 3 CN의 고분자 필름의 순환 전압 전류는 50에서 100, 200, 300, 400을 순환 MV / 초. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
P2의 UV-힘 NIR 스펙트럼 모두 필름 및 NP에의 현탁액도 5. 산화막의 스펙트럼은 청색으로 도시되어, 감소 된 필름의 스펙트럼은 빨간색으로 표시하고, 산화의 스펙트럼 순이익 서스펜션은 녹색으로 표시됩니다. 검은 화살표는 중합체의 밴드 갭 결정을 위해 사용되는 접선에 대응한다. 아르 제공 폴리머 피크 흡수 파장. 이의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오그림.
P2 된 NP의 형태와 크기를 보여주는 그림 6 (A) SEM 이미지. P2의 (B) 크기 분포 : Z-평균값이 104 나노 미터이고 PDI가 0.13 인 PSS-CO-MA NP 현탁액. (C) (P2)의 온도 변화 :. 1 ㎎ / ㎖ 레이저 조사가 완료되면 수동적 인 냉각 한 후, 300 초 동안 NIR 광이 조사 (파란색)와 필름 (녹색)에서 PSS-CO-MA NP 현탁액 클릭하세요 여기에이 그림의 더 큰 버전을 볼 수 있습니다.
PEDOT의도 7 Cytocompatibility : MTT 분석에 의해 측정 PSS-CO-MA NP 현탁액 생존이다.NP없는 배지 (양성 대조군)와 함께 배양 된 세포의 평균에 대한 백분율로 NP에 다양한 농도에 노출 된 세포에 대한 도시. 음성 대조군 전에 MTT 분석법을 메탄올에 노출 살해 세포로 구성된다. 오차 막대는 복제 사이의 표준 편차를 나타내는 (N = 6). 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
본 연구에서는 전기 활성 고분자 된 NP는 암 치료에 대한 잠재적 인 PTT 에이전트로 합성되었다. NP에의 제조는 에멀젼 중합 한 후 모노머의 합성을 시작으로 설명한다. 이러한 EDOT 및 피롤 같은 전기 활성 고분자를 이용한 된 NP의 제조 이전에 설명되었지만,이 논문은 중합 된 NP의 제조는, 고유의 확장 공액 단량체로 시작하는이 방법은 더 크고 복잡한 단량체로 확장 될 수 있음을 보여주는 설명한다.
두 개의 서로 다른 경로가 dialkoxybenzene 모노머를 합성하는 데 필요한. 1,4- dihexyloxybenzene은 KOH / EtOH로를 사용하여 합성 할 수 있지만, 그 방법은 1,4- 비스 염기 - 촉진 에스터 가수 분해로 인해 대부분 (에틸 부타) 벤젠의 합성 실패. KI / K 2 CO 3 혼합물을 사용하는 경우에는, 가수 분해가 방지되고, 제품이 성공적으로 얻어진다. 봇의 브롬화시간 디 알콕시 벤젠은 브롬 2를 사용하여 수행됩니다. 이는 반응 동안 형성된 HBr과 변위를 흐르는 아르곤 하에서 실험을 수행 할 필요가있다. 가스 출구는 후드 비품의 부식을 방지하기 위해 HBr을 중화 NaOH 용액을 통해 배출한다; HBr을 플라스틱 튜브가 시간이 지남에 따라 경화가 발생할 수 있습니다.
BEDOT-B (OR) 2 단량체 M1 및 M2는 네기시 커플 링을 이용하여 합성 하였다. 이것은 BEDOT-B (OR) 2 단량체를 수득 1,4- 디 알콕시 -2,5- dibromobenzenes와 EDOT의 탄소 - 탄소 결합을위한 효과적인 방법이다. 그것은 EDOT를 진정 중요 -78 ° C 바람직 부반응을 최소화하기 위해에서 nBuLi의 첨가에 앞서. (TLC를 사용하여 측정, 이것은 전형적 3-5일 소요) 모두 1,4- 디 알콕시 -2,5- 디 브로 모 벤젠을 반응 혼합물로부터 고갈 될 때, 반응이 완료된다. 반응은 매우 민감 공기 및 공기에 대한 노출은 반응의 수율에 영향을 미칠 것이다. 따라서, 때 INT밀봉 된 플라스크에 (예컨대, 촉매로서)의 고체 화합물 roducing, 대기에의 노출 증가는 아르곤 기류가 최소화되어야한다.
전기 활성 단량체 및 중합체는 통상적으로 단량체 및 중합체의 산화 전위 및 폴리머 환원 전위를 결정하기 위해 순환 전압 전류 법을 사용하는 것을 특징으로하고, 전기 화학적 중합을 통해 제조 한 필름을 모두 산화와 환원 상태에서 UV-힘 NIR 스펙트럼에서 고분자 흡수를 결정하기 위해 사용된다. 본 연구에서는 고분자 필름은 백금 버튼 전기 중합에 의한 ITO 코팅 유리 모두에 증착되었다. 전기 중합의 장점 중 일부는 재현성 및 중합 막의 전류를 감시하고 특정 응답이 달성 전기 중합을 정지하여 막 두께를 제어 할 수있다 (34) 전기 화학 실험은 아르곤과 같은 비활성 분위기 하에서 수행되어야한다.; 아르곤 흐름은하지 않도록 천천히되어야 확산 제어 프로세스를 보장하기 위해 용액의 표면을 방해. 대안 적으로, 전기 화학적 실험 전기 피드 스루 장착 불활성 분위기 건조 박스에서 수행 될 수있다. 이 세 개의 전극 중 어느 것도 전기 중합 동안 서로 접촉되지 않는 것이 중요하다. 순환 전압 전류 실험을 중합체에 앞서 증착 된 고분자 필름은 필름으로부터 임의의 미 반응 단량체를 제거하는 단량체가없는 전해질 용액으로 세척해야한다. 전위 범위는 단량체 / 중합체의 구조에 의존 할 것이다 필요한 모든 전기 화학적 연구; 그래서이 범위는 다른 단량체와 중합체와 다를 수 있습니다. 알콕시 치환기의 구조에 따라, 용매는 중합체를 용해 할 수있다 단량체의 조제에 사용한 전해액. 이 경우, 전기 중합시 전극상의 중합체 증착은 느리거나 존재하지 않는 것, 및 중합에 사용되는 용매는 변경되어야한다.
e_content "> 전기 활성 폴리머로 구성 된 NP를 제조하기위한 에멀젼 중합은 균일 한 형태로 NPS를 산출 효과적인 방법이 연구에서, 에멀젼 중합 법은 전기 화학적 중합시 사용되는 동일한 산화 중합 메커니즘을 이용한다. 주요 차이점 있다는 전기 화학 중합의 산화 환원 특성을 특성화하는 손쉬운 수단을 제공하지만 화학 산화제 (염화철)가 아닌 응용 전기 화학 전위로 사용된다.이 에멀젼 중합 그러므로. 전기 화학적 중합을 통해 제조 한 필름을 화학적 조성이 동일 NPS를 생성 단량체 및 중합체, 에멀션 중합을 용이하게 확장 가능하고 잠재적으로 다른 전기 활성 폴리머의 수와 함께 사용할 수있는 빠르고 저렴하고 재현성 프로세스. 유화 중합은 또한 유기 낮은 용해도를 갖고 중합체로부터 NP에의 제조 할 수있다고분자 상태에서 효과적으로 유화 수 없습니다 및 수용액. 우리의 유화 중합에서, 유기 상을 단량체로 구성하고, 유기 용매 (헥산), 및 도데 실 벤젠 술폰산 (계면 활성제). 수성 상을 물로 구성하고, 염화철 (산화제)와 PSS-CO-MA (계면 활성제). 에멀젼 중합 공정은 잘 수성 상에 분산 된 유기상을 위해 초음파 처리 단계가 선행된다. 초음파 처리 동안, 대량의 가열을 방지하기 위해 얼음 조에서 에멀젼 몰입 할 필요가있다. 계면 활성제 PSS-CO-MA와 DBSA는 입자 간 정전 기적 반발력을 통해 수용액에서 합성 된 NP의 분산을 할 수 있습니다. 이들 계면 활성제는 또한 추가의 전하 균형 도펀트 작용 구면 NP 형상을 생성하는 것으로 나타났다 (24) (795 nm에서 최대 흡수에 의해 입증되는 바와 같이,도 4) 중합체 NPS에서, 산화 된 상태로 남아있다. 어느는 비평가알 근적외선 영역에서 흡수가 필요가있는 생물 의학 응용 프로그램. (24)제타 전위 분석은 일반적으로 NP 현탁액의 안정성을 평가하기 위해 수행된다. 제타 전위는 이온이 더 이상 NP 표면과 상호 작용하지 이온이 강하게 NP 표면과 연관된 스턴 층 및 확산 층 사이의 경계에서의 전위이다. 31 제타 전위 측정은 하전 된 NP의 운동에 의존하는 경우에 전동 필드는 서스펜션에 적용된다. 특히, 음전하 NPS는 반대로 양극에 인입하고있다. 콜로이드 현탁액은 정전 반발 통하여 안정화 될 수있다. 자신의 제타 전위보다 큰 +/- 30 MV 인 경우 특히, 현탁액은 안정적인 것으로 간주됩니다. 우리의 제형에 NP, DBSA와 PSS-CO-MA로부터 네이트 및 카르 복실 레이트 기의 존재는 NP에 부정적인 표면 전하를 산출한다.
일의 정제E NPS는 과잉 계면 활성제 및 시험 관내 세포 연구에 앞서 임의의 미 반응 출발 물질을 제거하기 위해 매우 중요한 단계이다. 비효율적 인 계면 활성제의 제거는 중요한 세포 죽음으로 이어질 수 있습니다. 시험 관내 세포 분석에서의 어떤 다른 관해서, 그것은 층류 후드에서 작업하고 멸균 조건 하에서 작동하는 것이 중요하다. NPS는 또한 멸균 0.2 μm의 필터를 통해 서스펜션을 전달하여 사용하기 전에 소독해야한다. 이는 멸균 여과 후 NP 현탁액의 농도를 확인하는 것이 중요하다. 이 목적을 위해, 공지 된 양의 여과 NP 현탁액 분획 동결 건조 물질을 건조시켜 수있다. MTT 세포 생존 분석은 일반적으로 배양 된 세포에 NP에 포함한 생체 물질의 효과를 연구하기 위해 사용된다. 이 간단한 분석은 모든 포유 동물 세포주와 NP 현탁액 cytocompatibility의 조사에 적응 될 수있다. MTT 비색 분석은 보라색, INSOL로 염색 노란색 테트라 졸륨의 변환을 기반으로다음 DMSO 또는 산성 알코올 용액에 용해 될 수 uble 포르 마잔 결정. 35, 36 멀티 웰 플레이트에 MTT 세포 생존 분석 등의 생체 외 세포 분석에서 수행, 세포 파종 및 조작에 일관성 사이의 최소한의 차이를 달성하는 것이 중요합니다 샘플을 복제합니다. 이전과 실험 기간 동안, 시드 세포는 오염을 배제하는 것이 일관 파종과 성장 등을 확인하기 위해 현미경으로 검사해야합니다. 마지막으로, 현미경은 DMSO를 첨가 한 후 포르 마잔 결정을 완전히 용해를 확인하는데 이용 될 수있다.
광열 연구는 808 nm에서 연속 레이저를 이용하여 수행 하였다. 연속 대 펄스 레이저의 사용은 다른 물질을 가열 할 수있다. 이전의 연구는 37이지만 더 많은 연구가 polymeri에서 광열 변환을 조사 할 필요가 PTT 에이전트로서 금 나노 구조와 광열 변환 및 광열 절제를 비교 한여기에 기술 된 것과 같은 C의 NP에. 본 연구에서는 레이저는 볼록 렌즈로 분기하고, 6mm의 점 크기에 초점을 맞추었다. 그것은 광열 변환 결과의 차이를 야기 초점면에서의 우발적 인 변경을 방지하기 위해 실험을 실행하는 경우 광학 시스템을 방해하지 않도록주의하는 것이 중요하다. 핫 플레이트는 가온하고 연구 일정한 기준 온도를 유지하기 위해 사용되었다.
결론적으로, 수성 매질에 현탁 NP 전기 활성 고분자의 준비를위한 프로토콜이 설명된다. 네기시 커플 링은 3,4- 에틸렌 (EDOT)와 1,4- 디 알콕시 -2,5- dibromobenzenes를 연결하기위한 효과적인 방법이다. 단량체의 전기 중합이 프로토콜에 자세히 설명되어 있습니다. 이 빠르게 폴리머 필름을 생산하고 자신의 전자 성질을 연구 할 수있는 효과적인 방법이 될 증명한다. 중합체 필름은 또한 중성 중합체의 밴드 갭을 결정하기 위해 UV-비스-NIR 분광기를 사용하는 것을 특징으로한다. Electroch균일 한 구형의 형태 학적으로 emical 유화 중합 수익률 하위 100 나노 NP에. 광열 절제 치료 이외에, 이러한 NPS는 에너지 저장 및 센서를 포함하는 전극 장치에서 널리 활용되고있다. 수행 된 열 및 cytocompatibility 연구는 이러한 국민 연금 광열 에이전트와 같은 생물 의학 분야에서 잠재적 인 후보가 될 수 있음을 나타냅니다.
The authors have nothing to disclose.
이 작품은, 텍사스 신흥 기술 기금 (TB의 시작), 텍사스 주립 대학 연구 증진 프로그램, 텍사스 주립 대학 박사 연구 활동 (TC에), 재료의 연구 및 교육에 대한 NSF 파트너십 (프렘에 의해 부분적으로 투자되었다 DMR-1205670), 건강의 웰치 재단 (AI-0045) 및 국립 연구소 (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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