ultrafiltration זרימה המשיק (טפו) הוא שיטה המשמשת לסחרור הפרדת משקל המבוססת של biosamples. טפו הותאם לגודל נבחר (1-20 קוטר ננומטר) ומאוד להתרכז בהיקף גדול של חלקיקי polydisperse כסף (4 ליטר המ"ל 15.2 מיקרוגרם<sup> -1</sup> עד 4 מ"ל של מיקרוגרם מיליליטר 8,539.9<sup> -1</sup>) עם צבירה מינימאלית.
כיום, AgNPs נמצאים בשימוש נרחב בייצור של מוצרים צריכים, חומרי חיטוי מים 1, 2 רפויים, 1, 3 והתקנים ביו 4 בשל המאפיינים מיקרוביאלית החזקים שלהם. 3-6 יישומי nanoparticle אלה מושפעים מאוד על ידי גודל AgNP ומצב צבירה . אתגרים רבים קיימים בייצור המבוקר 7 ובידוד גודל מבוסס 4,8 של AgNPs unfunctionalized, הומוגניות, שהנם חופשיים מבחינה כימית אגרסיבי מכסה / ייצוב סוכנים או ממסים אורגניים. 7-13 מגבלות לצאת מהרעילות של חומרים כימיים, עלויות גבוהות או מופחתות יעילות של שיטות סינתזה או בידוד AgNP (למשל, צנטריפוגה מסיסות גודל תלוי, כרומטוגרפיה, גודל-הדרה, וכו '). 10,14-18 כדי להתגבר על זה, לאחרונה הראה כי טפו מאפשר שליטה רבה יותר על הגודל, הריכוז ו צבירת מצב של קרייטון AgNPs (300מ"ל של 15.3 מיקרוגרם מ"ל -1 עד 10 מ"ל של 198.7 מיקרוגרם מ"ל -1) מאשר בשיטות מקובלות של בידוד כגון ultracentrifugation 19.
טפו הוא שיטה נפוצה לסחרור בידוד משקל המבוסס של חלבונים, וירוסים ותאים. 20,21 בקצרה, מדגם הנוזל עובר דרך סדרה של ממברנות סיבים החלולות עם גודל נקבובי הנע בין 1000 עד 10 KD KD. מרכיבים מושעים או מומסים קטנים יותר במדגם יעברו דרך המחסום הנקבובי יחד עם הממס (תסנין), בעוד שהמרכיבים הגדולים יותר נשמרים (retentate). טפו עשוי להיחשב שיטה "ירוקה", כפי שאין הוא פוגע במדגם ולא דורש תוספת ממס לחסל ריאגנטים עודפים רעילים ותוצרי לוואי. יתר על כן, טפו יכול להיות מיושם על מגוון גדול של חלקיקים כשני המסננים הידרופובי והידרופילי זמינים.
שתי המטרות העיקריות של מחקר זה היו: 1) כדי להמחישההיבטים הניסיוניים של גישת טפו באמצעות חוויה מוזמנת וידאו ו2) להוכיח את כדאיותה של שיטת טפו לנפחים גדולים יותר של חלקיקי colloidal ונפחים קטנים יותר של retentate. AgNPs ראשית, unfuctionalized (4 ליטר, 15.2 מיקרוגרם -1 מ"ל) היה מסונתז תוך שימוש בשיטת קרייטון 22,23 המבוססת היטב על ידי ההפחתה של 3 אגנו עם NaBH 4. AgNP polydispersity היה אז ממוזער דרך טף 3-צעד באמצעות 50-nm סינון (460 סנטימטר 2) כדי להסיר AgNPs וAgNP-אגרגטים גדולים יותר מ 50 ננומטר, ואחריו שני 100-KD (200 סנטימטר 2 ו 20 סנטימטר 2) מסננים לרכז את AgNPs. מדגמים מייצגים אופיינו באמצעות מיקרוסקופ אלקטרוני הילוכים, ספקטרופוטומטריה ספיגת UV-Vis, ספקטרוסקופיית ראמאן, ומצמידי אינדוקטיבי פלזמת ספקטרוסקופיה פליטה האופטית. Retentate הסופי מורכב מריכוז גבוה (4 מ"ל, 8,539.9 מיקרוגרם מיליליטר -1) עדיין נחות מצטבר והומוגניתAgNPs של 1-20 ננומטר בקוטר. זה מתאים לתשואת ריכוז כסף של כ 62%.
Spectrophotometry הקליטה UV-VIS וראמאן ספקטרוסקופיה של AgNPs קולואידיות
העובדה ידועה היא כי מספר פסגות תהודת plasmon פני ספקטרום הספיגה של קולואיד פוחת ככל הסימטריה של עליות AgNPs. בנוסף, AgNP הצבירה מובילה להופעתו של פסגות רחבות יותר או אדום וסט. 25,2…
The authors have nothing to disclose.
מימון מהקרן הלאומית למדע דרך NUE בהנדסה ואת תוכניות Consortium המנהיג הוא בברכה.
Silver nitrate (AgNO3) | Acros Organics Inc. | CAS: 7761-88-8 | |
Sodium borohydride (NaBH4) | Acros Organics Inc. | CAS: 16940-66-2 | |
Nitric acid (HNO3, Optima) | Fisher Scientific Inc. | A467-1 | Trace metal grade for ICP analysis |
10,000 μg ml-1 silver standard, EnviroConcentrate | Ultra Scientific | US-IAA-047 | |
KrosFlo Research IIi Tangential Flow Filtration System | Spectrum Laboratories Inc. | SYR2-U20-01N | |
0.05 μm PS (0.5 mm) 460 cm2 | Spectrum Laboratories Inc. | X30S-900-02N | |
Midi 100 kD PS 200 cm2 | Spectrum Laboratories Inc. | X3-100S-901-02N | |
Micro100 kD PS 20 cm2 | Spectrum Laboratories Inc. | X1AB-300-10N | |
MasterFlex C-Flex tubing L/S Size 17 | Cole-Palmer Instrument Co. | 06424-17 | |
MasterFlex C-Flex tubing L/S Size 14 | Cole-Palmer Instrument Co. | 06424-14 | |
Cary 50 UV-VIS-NIR spectrophotometer | Varian Inc. | ||
LabRam HR 800 system | Horiba Jobin Yvon Inc. | ||
Varian 710ES ICP-OES | Varian Inc. |
Table 1. Specific reagents and equipment.