Summary

الذهب Nanostar التجميعي مع أسلوب بذور فضة النمو وساطة

Published: January 15, 2012
doi:

Summary

نحن nanostars توليفها على شكل نجمة ذهبية باستخدام بوساطة البذور الفضة طريقة النمو. القطر من nanostars يتراوح 200-300 نانومتر ، وعدد من النصائح تختلف من 7 إلى 10. النانوية يكون لها صدى واسع وضع سطح مأكل تركزت في الأشعة تحت الحمراء القريب.

Abstract

الخصائص الفيزيائية والكيميائية والضوئية للنانو النطاق الغرويات تعتمد على حجمها المادي ، وتكوين وشكل 1-5. هناك اهتمام كبير في استخدام نانو الغرويات عن الصورة الحرارية الاجتثاث ، لتقديم الأدوية والعديد من التطبيقات الطبية الحيوية الأخرى 6. ويستخدم الذهب لا سيما بسبب سميتها منخفضة 7-9. خاصية من الغرويات المعدنية نانو هو أنها يمكن أن يكون لها صدى مأكل السطح قوي 10. ذروة وضع سطح صدى مأكل يعتمد على بنية وتركيبة المعدن نانو الغرويات. منذ يتم تحفيز وضع سطح صدى مأكل بالضوء هناك حاجة لجعل قمة في امتصاص الأشعة تحت الحمراء القريبة حيث transmissivity الأنسجة البيولوجية القصوى 11 و 12.

نقدم طريقة لتجميع نجمة ذهبية على شكل الغروية ، والمعروف أيضا باسم نجم على شكل جزيئات أو nanostars 13-15 16. ويستند هذا الأسلوب على النحوolution تحتوي على بذور الفضة التي يتم استخدامها كعامل nucleating للنمو متباين من الغرويات الذهب 17-22. وأظهر المسح المجهري الإلكتروني (SEM) تحليل غرواني الذهب مما أدى إلى أن 70 ٪ من النانو وnanostars. والآخر 30 ٪ من كتل الجسيمات غير متبلور وdecahedra rhomboids. تم الكشف عن ذروة الامتصاصية للnanostars ليكون في الأشعة تحت الحمراء بالقرب من (840 نانومتر). وهكذا ، ينتج لدينا وسيلة مناسبة لnanostars الذهب التطبيقات الطبية الحيوية ، وخاصة للصورة الحرارية الاجتثاث.

Protocol

1. الفضة البذور إعداد إعداد محلول المخزون من نترات الفضة (آنيو 3) عن طريق اتخاذ كتلة التعسفي وخلطها مع 10 مل من الماء (DI) منزوع الأيونات. حساب molarity من الحل. يبقي الحل في مكان مظلم لعزلها عن الضوء. <li style=";text-align:right;direc…

Discussion

في هذا العمل قدمنا ​​طريقة لتجميع الذهب nanostars باستخدام بذور الفضة. وجدنا أن بذور الفضة أسفرت عن محصول إنتاج 70 ٪ من nanostars. وnanostars لها بالقرب من ذروة امتصاص الأشعة تحت الحمراء ، الموافق طريقتهم سطح صدى مأكل ، تركز بين 800 نانومتر و 850 نانومتر 7 و 23. هذه الخصائص خصائص ت?…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

وأيد هذا البحث من قبل مؤسسة العلوم الوطنية شراكات للبحوث والتعليم في المواد (PREM) منحة رقم DMR – 0934218. كان مدعوما أيضا من حيث عدد 2G12RR013646 – 11 جائزة من المركز الوطني لبحوث الموارد. المحتوى هو فقط من مسؤولية الكتاب ولا تمثل بالضرورة وجهة النظر الرسمية للمركز القومي للبحوث الموارد أو المعاهد الوطنية للصحة.

Materials

Name of the reagent Company Catalogue number Purity
Sodium citrate tribasic dehydrate Sigma S4641 99.0 %
Silver nitrate Aldrich 204390 99.9999 %
Sodium borohydride Aldrich 213462 99 %
L-Ascorbic acid Sigma-Aldrich 255564 99+ %
Gold chloride trihydrate Aldrich 520918 99.9+ %
Hexadecyltrimethylammonium bromide (CTAB) Sigma H6269  
Name of equipment Company Comments
JEOL 2010-F JEOL Transmission electron microscope
Hitachi S-5500 Hitachi Used in scanning electron microscope mode
Olis Cary-14 spectrophotometer Olis Spectrophotometer

Riferimenti

  1. Irimpan, L., Nampoori, V. P. N., Radhakrishnan, P., Krishnan, B., Deepthy, A. Size-dependent enhancement of nonlinear optical properties in nanocolloids of ZnO. Journal of Applied Physics. 103, (2008).
  2. Sharma, V., Park, K., Srinivasarao, M. Colloidal dispersion of gold nanorods: Historical background, optical properties, seed-mediated synthesis, shape separation and self-assembly. Materials Science and Engineering: R: Reports. 65, 1-38 (2009).
  3. El-Sayed, M. A. Some interesting properties of metals confined in time and nanometer space of different shapes. Accounts of Chemical Research. 34, 257-2564 (2001).
  4. Daniel, M. C., Astruc, D. Gold nanoparticles: assembly, supramolecular chemistry, quantum-size-related properties, and applications toward biology, catalysis, and nanotechnology. Chemical reviews. 104, 293-346 (2004).
  5. Burda, C., Chen, X., Narayanan, R., El-Sayed, M. A. Chemistry and Properties of Nanocrystals of Different Shapes. Chemical reviews. 105, 1025-1102 (2005).
  6. Hu, M., Chen, J. Y. X., Li, J. Y., Au, L., Hartland, G. V., Li, X. D., Marquez, M., Xia, Y. N. Gold nanostructures: engineering their plasmonic properties for biomedical applications. Chemical Society Reviews. 35, 1084-1094 (2006).
  7. Seo, J. T., Yang, Q., Kim, W. J., Heo, J., Ma, S. M., Austin, J., Yun, W. S., Jung, S. S., Han, S. W., Tabibi, B., Temple, D. Optical nonlinearities of Au nanoparticles and Au/Ag coreshells. Opt. Lett. 34, 307-309 (2009).
  8. Jeong, S., Choi, S. Y., Park, J., Seo, J. -. H., Park, J., Cho, K., Joo, S. -. W., Lee, S. Y. Low-toxicity chitosan gold nanoparticles for small hairpin RNA delivery in human lung adenocarcinoma cells. Journal of Materials Chemistry. 21, 13853-13859 (2011).
  9. Huang, X., Jain, P. K., El-Sayed, I. H., El-Sayed, M. A. Gold nanoparticles: interesting optical properties and recent applications in cancer diagnostics and therapy. Nanomedicine. 2, 681-693 (2007).
  10. Link, S., El-Sayed, M. A. Shape and size dependence of radiative, non-radiative and photothermal properties of gold nanocrystals. International Reviews in Physical Chemistry. 19, 409-453 (2000).
  11. El-Sayed, I. H., Huang, X. H., El-Sayed, M. A. Selective laser photo-thermal therapy of epithelial carcinoma using anti-EGFR antibody conjugated gold nanoparticles. Cancer Letters. 239, 129-135 (2006).
  12. O’Neal, D. P., Hirsch, L. R., Halas, N. J., Payne, J. D., West, J. L. Photo-thermal tumor ablation in mice using near infrared-absorbing nanoparticles. Cancer Letters. 209, 171-176 (2004).
  13. Nehl, C. L., Liao, H. W., Hafner, J. H. Optical properties of star-shaped gold nanoparticles. Nano Letters. 6, 683-688 (2006).
  14. Pazos-Perez, N., Rodriguez-Gonzalez, B., Hilgendorff, M., Giersig, M., Liz-Marzan, L. M. Gold encapsulation of star-shaped FePt nanoparticles. Journal of Materials Chemistry. 20, 61-64 (2010).
  15. Sahoo, G. P., Bar, H., Bhui, D. K., Sarkar, P., Samanta, S., Pyne, S., Ash, S., Misra, A. Synthesis and photo physical properties of star shaped gold nanoparticles. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. , 375-371 (2011).
  16. Senthil Kumar, P., Pastoriza-Santos, I., Rodriguez-Gonzalez, B., Garcia de Abajo, F. J., Liz-Marzan, L. M. High-yield synthesis and optical response of gold nanostars. Nanotechnology. 19, (2008).
  17. Goodrich, G. P., Bao, L. L., Gill-Sharp, K., Sang, K. L., Wang, J., Payne, J. D. Photothermal therapy in a murine colon cancer model using near-infrared absorbing gold nanorods. Journal of Biomedical Optics. 15, (2010).
  18. Zhang, D., Neumann, O., Wang, H., Yuwono, V. M., Barhoumi, A., Perham, M., Hartgerink, J. D., Wittung-Stafshede, P., Halas, N. J. Gold Nanoparticles Can Induce the Formation of Protein-based Aggregates at Physiological pH. Nano Lett. 9, 666-671 (2009).
  19. Alkilany, A. M., Nagaria, P. K., Hexel, C. R., Shaw, T. J., Murphy, C. J., Wyatt, M. D. Cellular uptake and cytotoxicity of gold nanorods: molecular origin of cytotoxicity and surface effects. Small. 5, 701-708 (2009).
  20. Sun, L., Liu, D., Wang, Z. Functional gold nanoparticle-peptide complexes as cell-targeting agents. Langmuir. 24, 10293-10297 (2008).
  21. Park, J., Estrada, A., Sharp, K., Sang, K., Schwartz, J. A., Smith, D. K., Coleman, C., Payne, J. D., Korgel, B. A., Dunn, A. K., Tunnell, J. W. Two-photon-induced photoluminescence imaging of tumors using near-infrared excited gold nanoshells. Opt. Express. 16, 1590-1599 (2008).
  22. Nikoobakht, B., El-Sayed, M. A. Preparation and growth mechanism of gold nanorods (NRs) using seed-mediated growth method. Chemistry of Materials. 15, 1957-1962 (2003).
  23. Hao, F., Nehl, C. L., Hafner, J. H., Nordlander, P. Plasmon resonances of a gold nanostar. Nano Letters. 7, 729-732 (2007).
  24. Hao, F., Nordlander, P., Sonnefraud, Y., Dorpe, P. V. a. n., Maier, S. A. Tunability of Subradiant Dipolar and Fano-Type Plasmon Resonances in Metallic Ring/Disk Cavities: Implications for Nanoscale Optical Sensing. ACS Nano. 3, 643-652 (2009).
  25. Sweeney, C. M., Hasan, W., Nehl, C. L., Odom, T. W. Optical Properties of Anisotropic Core-Shell Pyramidal Particles. Journal of Physical Chemistry A. 113, 4265-4268 (2009).
  26. Dickerson, E. B., Dreaden, E. C., Huang, X. H., El-Sayed, I. H., Chu, H. H., Pushpanketh, S., McDonald, J. F., El-Sayed, M. A. Gold nanorod assisted near-infrared plasmonic photothermal therapy (PPTT) of squamous cell carcinoma in mice. Cancer Letters. 269, 57-66 (2008).
  27. Jana, N. R., Gearheart, L., Murphy, C. J. Wet chemical synthesis of high aspect ratio cylindrical gold nanorods. Journal of Physical Chemistry B. 105, 4065-4067 (2001).
  28. Jana, N. R., Gearheart, L., Murphy, C. J. Seed-mediated growth approach for shape-controlled synthesis of spheroidal and rod-like gold nanoparticles using a surfactant template. Advanced Materials. 13, 1389-1393 (2001).
  29. Xiao, J., Qi, L. Surfactant-assisted, shape-controlled synthesis of gold nanocrystals. Nanoscale. 3, 1383-1396 (2011).
  30. Tao, A. R., Habas, S., Yang, P. Shape control of colloidal metal nanocrystals. Small. 4, 310-325 (2008).
  31. Cole, J. R., Mirin, N. A., Knight, M. W., Goodrich, G. P., Halas, N. J. Photothermal Efficiencies of Nanoshells and Nanorods for Clinical Therapeutic Applications. Journal of Physical Chemistry C. 113, 12090-12094 (2009).
  32. Choi, J. S., Park, J. C., Nah, H., Woo, S., Oh, J., Kim, K. M., Cheon, G. J., Chang, Y., Yoo, J., Cheon, J. A hybrid nanoparticle probe for dual-modality positron emission tomography and magnetic resonance imaging. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 47, 6259-6262 (2008).
  33. Chithrani, B. D., Ghazani, A. A., Chan, W. C. W. Determining the Size and Shape Dependence of Gold Nanoparticle Uptake into Mammalian Cells. Nano Letters. 6, 662-668 (2006).
check_url/it/3570?article_type=t

Play Video

Citazione di questo articolo
Kereselidze, Z., Romero, V. H., Peralta, X. G., Santamaria, F. Gold Nanostar Synthesis with a Silver Seed Mediated Growth Method. J. Vis. Exp. (59), e3570, doi:10.3791/3570 (2012).

View Video