Ici, nous présentons un protocole à synthétiser de nouveaux, de haute rapport d'aspect biocomposites dans des conditions biologiques et dans des milieux liquides. Les biocomposites échelle du nanomètre au micromètre de diamètre et de la longueur, respectivement. nanoparticules de cuivre (CNPS) et du sulfate de cuivre combinés avec la cystine sont les éléments clés pour la synthèse.
Un abonnement JoVE est requis pour visualiser ce contenu. Connectez-vous ou commencez votre période d'essai gratuite.
Article de méthode
Génération des solutions évolutives de métal de très haute-Aspect Ratio nanocomposites dans un milieu liquide biologique
Dans cet article
Résumé
Résumé
L'objectif de ce protocole est de décrire la synthèse de deux nouveaux biocomposites avec des structures de ratio d'aspect élevé-. Les biocomposites sont en cuivre et la cystine, soit avec des nanoparticules de cuivre (CNPS) ou du sulfate de cuivre qui contribue le composant métallique. La synthèse est effectuée dans un liquide dans des conditions biologiques (37 ° C) et la forme des composites auto-assemblées après 24 h. Une fois formés, ces composites sont très stables dans les deux milieux liquides et sous une forme séchée. Les composites échelle du nano aux micro gamme de longueur, et de quelques microns à 25 nm de diamètre. La microscopie électronique à balayage à émission de champ avec une spectroscopie à dispersion d'énergie aux rayons X (EDX) a montré que le soufre était présent dans les structures linéaires NP-dérivés, tandis qu'il est absent de la matière CNP départ, ce qui confirme la cystine en tant que source de soufre dans les nanocomposites finaux . Lors de la synthèse de ces nano et micro-composites linéaires, un large éventail de longueurs de structures est formée dans le récipient de synthèse. La sonication du mélange liquide après la synthèse a été démontrée pour aider à contrôler la taille moyenne des structures en diminuant la longueur moyenne avec l'augmentation du temps de sonication. Étant donné que les structures formées sont très stables, ne pas agglomérer, et sont formées dans la phase liquide, la centrifugation peut également être utilisée pour aider à concentrer et séparer les composites formés.
Introduction
Le cuivre est un métal hautement réactif qui, dans le monde biologique, est essentiel dans certaines fonctions enzymatiques 1,2, mais à des concentrations plus élevées, il est puissamment toxique, y compris sous forme nanoparticulaire 3,4. Les préoccupations concernant la toxicité du cuivre sont devenues plus pertinentes à mesure que les CNP et d’autres nanomatériaux à base de cuivre sont utilisés, en raison de l’augmentation de la surface/masse des nanostructures. Ainsi, même une petite masse de cuivre, sous forme de nanoparticules, pourrait provoquer une toxicité locale en raison de sa capacité à pénétrer dans la cellule et à se décomposer en f....
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Protocole
1. Planification d'expériences
- Déterminer le volume de nanocomposites de cuivre nécessaires pour la synthèse. Sur cette base, choisir un certain nombre de petits flacons de volume (25 cm 2), ou les grands flacons, comme indiqué ci-dessous dans la préparation des matériaux.
- Pour cette synthèse, en utilisant un incubateur à 37 ° C avec 5% de CO 2 et au moins 40% d'humidité. Assurez-vous que un tel incubateur est disponible et qu'il ne sera pas perturbé à plusieurs reprises au cours de la période de synthèse (environ 24 h).
ATTENTION: l'ouverture et la fermeture répétées de l'incubateur va certainemen....
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Résultats
La figure 1 montre un organigramme schématique des étapes de synthèse pour former les biocomposites linéaires décrits dans cet ouvrage. CNPs ou sulfate de cuivre comme matières de départ sont combinés avec de l'eau stérile pour former une / ml, solution 2 mg, cette solution est mélangé et traité par ultrasons pour fournir un mélange homogène, et cette solution de cuivre est ensuite mélangé dans le rapport suivant de synthèse: 949 parties stérile l'eau: 50 parties de mélange de cuivre: solution c.......
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Discussion
Alors que l'évaluation des effets toxiques potentiels des nanomatériaux dont CNPS, il a été observé que sur le long terme, PNC ont été transformés à partir d'une distribution de particules initialement plus dispersée à une forme agrégée plus grande (Figure 2). Dans certains cas, ces formations très agrégés qui ont été produites dans le plat de culture cellulaire, dans des conditions biologiques, formés projections très linéaires de l'agrégat central, rappelant cuivre décrit précédemment cont.......
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Déclarations de divulgation
Les auteurs n’ont rien à divulguer.
Remerciements
Les auteurs tiennent à remercier Alfred Gunasekaran pour l’aide technique qu’ils ont apportée dans le cadre d’études de microscopie électronique à l’Institut de microfabrication de l’Université Louisiana Tech, ainsi que le Dr Jim McNamara pour son aide dans le cadre d’études de microscopie supplémentaires. Le travail décrit a été soutenu en partie par le conseil des régents de Louisiane PKSFI Contract No. LEQSF (2007-12)-ENH-PKSFI-PRS-04 et la chaire James E. Wyche III de l’Université Louisiana Tech (à M.D.).
....Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Matériaux
| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| Mini Vortexer | VWR (https://us.vwr.com) | 58816-121 | |
| CO2 Incubateur Modèle # 2425-2 | VWR (https://us.vwr.com)Contacter | le fournisseur | Modèle actuel calalog # 98000-360 |
| Centrifugeuse Eppendorf (Microcentrifugeuse réfrigérée) | Labnet (http://labnetinternational.com/) | C2500-R | Modèle Prism R |
| Centrifugeuse de culture cellulaire Modèle Z323K | Labnet (http://labnetinternational.com/)Contacter | le vendeur | Modèle actuel Z206A catalogue # C0206-A |
| Sonicator (Nettoyeur à ultrasons) | Branson Ultrasonics Corporation (http://www.bransonic.com/) | 1510R-MTH | |
| Balance | Sartorius (http://dataweigh.com) | Modèle CP225D modèle similaire CPA225D | |
| Olympus IX51 Microscope à lumière inversée | Olympus ( http://olympusamerica.com | Contacter le vendeur | |
| Olympus DP71 microscope appareil photo numérique | Olympus (http://olympusamerica.com | Contacter le fournisseur | |
| d’alimentation externe - lumière blanche pour microscope | Olympus Olympus (http://olympusamerica.com | TH4-100 | |
| 10X, 20X et 40X | Olympus (http://olympusamerica.com | Contacter le fournisseur | |
| Microscope électronique à balayage | Hitachi (http://hitachi-hitec.com/global/em/sem/sem_index.html) | modèle S-4800 | |
| Microscope électronique à transmission | Zeiss (http://zeiss.com/microscopy/en_de/products.html) | modèle Libra 120 | |
| de travail de table Banc de nettoyage à flux unidirectionnel | Envirco (http://envirco-hvac.com) | modèle PNG62675 | Utilisé pour la culture cellulaire stérile technique |
Références
- Klinman, J. P. The copper-enzyme family of dopamine beta-monooxygenase and peptidylglycine alpha-hydroxylating monooxygenase: resolving the chemical pathway for substrate hydroxylation. The Journal of biological chemistry. 281, 3013-3016 (2006).
- Uauy, R., Olivares, M., Gonzalez, M.
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Réimpressions et autorisations
Explorer plus d’articles
Synthèse de nanoparticules de cuivreformation de biocomposites de cystineproduction scalable de nanocompositesMEB à émission de champspectroscopie de rayons X à dispersion d'énergiecontrôle de la taille par sonicationméthode de concentration par centrifugationcaractérisation par microscopie en lumière blanche
