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방법 논문

Immunotargeted의 합성 자기 - 플라즈 모닉 나노 클러스터

14.9K 조회수

⸱

DOI:

10.3791/52090

⸱

2014년 8월 22일

 , 

이 논문에서

요약

여기에, 우리는 강한 자기 모멘트 강한 근적외선 (NIR) 흡수와 자기 플라즈몬 나노 입자의 합성 프로토콜을 설명합니다. 프로토콜은 특정 분자 표적을 필요로 다양한 생물 의학 응용 프로그램의 Fc 부분을 통해 나노 입자에 항체 접합을 포함한다.

초록

하나의 나노 입자에 결합 된 자기 및 플라즈몬 특성은 반대로 소설 magnetomotive 영상 방식의 개선, 동시 캡처 및 (CTCs) 종양 세포를 순환의 탐지 및 광열 치료와 결합 된 복합 분자 영상을 포함한 생물 의학 응용 프로그램의 숫자에 유리한 시너지 효과를 제공 암세포. 이러한 응용 프로그램은 근적외선 (NIR) 영역에서 광 흡수와 강한 자기 모멘트와 자기 플라즈몬 나노 입자의 합성을위한 프로토콜의 개발에 상당한 관심을 자극했다. 여기서는 중유 마이크로 에멀젼 법에 기반 하이브리드 나노 입자의 합성에 대해 신규 프로토콜을 제시한다. 본원에 기술 된 프로토콜의 고유 기능은 또한 자기 플라즈몬 특성이 기본 블록에서 다양한 크기의 자기 플라즈몬 나노 입자의 합성이다. 이러한 접근법은 높은 덴와 나노 입자를 얻을균일 한 나노 입자의 볼륨에 분산되어 자기와 플라즈몬 기능의 SITY. 하이브리드 나노 입자가 용이하게 타겟팅 가능한 항원 결합을 담당하는 팹 부를 떠나는의 Fc 잔기를 통해 항체를 부착시켜 작용 화 될 수있다.

서론

별개의 물리 화학적 특성을 가진 서로 다른 물질로 구성된 하이브리드 나노 입자는 복합 분자 이미징, 치료 제공 및 모니터링, 새로운 검사 및 진단 분석 1-3를 포함하여 생물 의학 응용 프로그램에서 새로운 기회를 열 수 있습니다. 이 자기장 플라즈몬 공명과 응답과 관련된 매우 강한 광 산란 및 흡수 횡단면을 제공하기 때문에 단일 나노 입자의 플라즈몬과 자기 특성의 조합은 특히 중요하다. 예를 들어, 자기 플라즈몬 나노 입자 외부 전자석 3-5 통해 시간적 신호 변조를 적용하여 표지 세포의 암시 야 이미지의 콘트라스트를 증가시키기 위해 사용되었다. 자기 - 광 음향 이미징, 자기​​ 플라즈몬 나노 입자 콘트라스트 신호 대 배경 쥐에서 큰 개선을 활성화 - 최근 유사한 원리는 새로운 영상 기법의 개발에 적용되었다IO 6,7. 또한 하이브리드 나노 입자가 동시에 포착 및 전혈 및 생체 내에서 8,9 종양 세포 순환의 검출에 사용될 수 있음을 도시 하였다. 또한, 자기 플라즈몬 나노 입자는 암세포 (10)의 광열 치료와 결합 된 특정 분자와 광 MR 이미징을 위해 사용될 수 theranostic 에이전트 유망한.

여러 가지 접근 방법....

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프로토콜

1 측정 장치 및 유리 제품 제조

  1. 즉, 적절한 보호 장비, 실험실 코트, 일회용 장갑, 눈 보호구를 착용 할 것.
  2. 응축기로 둥근 바닥 플라스크를 연결하고 온도계 온도 모니터링과 실리콘 오일 욕에 젖어. 오일 욕 (도 1) 아래 열원 (예, 핫 플레이트)를 놓는다. 온도에게보다 높​​은 260 °의 C를 측정 할 수있는 온도계를 사용합니다.

차 하이브리드의 합성 2 매그니토 플라즈몬 나노 입자

  1. 자성 코어 나노 입자를 만들기
    1. 라운드 353.2 mg의 (1 mmol)의 철 (III) 아세틸 아세토 네이트, 1 ㎖ (2 밀리몰) 올레산, 1 ㎖ (2 밀리몰)의 올레 일 아민, 1.292 g (5 mmol)의 1,2 - hexadecanediol 및 10 ml의 페닐 에테르에 추가 -bottom 플라스크.
    2. 적극적으로 환류 1 시간 동안 250-260 ° C에 자기 교반 바, 열을 이용하여 혼합물을 저어. 용액이 식을 때까지 기다립니다RT에 이르기까지. 온도 페닐 에테르의 비등을 방지하고 응축기 환저 플라스크로부터 반응 혼합물의 폭발을 방지하기 위해 260 ° C 미만의 확인.

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결과

immunotargeted 자기 플라즈몬 나노 클러스터의 합성을위한 방식은도 2에 도시된다. 첫째, 자기의 Fe 3 O 4 산화철 나노 입자는 열분해 법 통해 synthetized된다. 이어서, 박막을 약 1 nm의 금 쉘은 열분해를 통해 철 산화물 코어 입자 상에 증착된다. 씨앗 중유 마이크로 에멀젼 방법을 이용하여 자기 플라즈몬 나노 클러스터를 생성하도록 캘리포니아 주 6 나노 하이브리드 입자는 역할을한다. 나노 클러스터는 특정 분자 표적에 대한 단일 클론 항체로 작용한다.

합성 된 철 산화물 코어 입자의 크기는 직경이 ~ 5 ㎚이다. 자성 코어 상에 금 쉘 증착 한 후, 기본 철 산화물 코어 / 쉘 금 나노 입자의 크기가 증가 직경 ~ 6 nm이다. 골드 쉘과 증착 후 적자색에 산화철 나노 입자의 콜로이드 갈색 색상 변경,마지막으로, ~ 180 nm의 직경 구형 나노 클.......

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토론

자기 플라즈몬 나노 클러스터의 성공적인 합성에 중요 단계는 고도로 단 분산 금 차 쉘 / 철 산화물 코어 입자를 제조하고 나노 클러스터로 일차 입자의 자기 조립을 지시하는 것을 포함한다. 일차 입자 및 계면 활성제 사이의 몰비는 나노 클러스터의 크기 분포를 결정하는데 중요한 역할을한다. 차 나노 입자의 비 균일 한 크기 분포는 자기 플라즈 모닉 나노 클러스터를 조립하는 동안 큰 골재 형성의 원인이 될 수 있습니다. 또한, 나노 클러스터의 형성 방법은 마이크로 에멀젼 양친 성 계면 활성제에 의존 : 소수성 꼬리 기는 함께 일차 입자를 보유하고 친수성 ​​머리 기는 나노 클러스터 수용액을 안정화. 계면 활성제의 농도는 나노 클러스터 조립체를 결정 고농도 작은 나노 클러스터 또는 각각의 일차 입자 및 입자 응집 초래 저농도의 형성으로 이어질 것이다.

합성 AS-나노 클러스터는 추가적인 분리 단계를 필요로 300 nm의 CA에 CA가 50 nm 내.......

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공개 사항

저자는 그들이 더 경쟁 금전적 이해 관계가 없다고 선언합니다.

감사의 글

이 작품은 NIH 보조금 R01 EB008101 및 R01 CA103830에 의해 부분적으로 지원되었다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
PYREX 50 ml 둥근 바닥 끓는 플라스크 짧은 목 & 24/40 [ST] 조인트Corning4320A-50열분해 반응
PYREX 41 x 300 mm 24/40 [ST] 외부/내부 조인트가 있는 5-전구 Allihn 콘덴서Corning2480-300열분해 반응
실리콘 오일FisherS159-500오일 배스
핫 플레이트 교반기코닝PC-351교반 기능으로 리액톤 가열
온도계ThermoWorks221-092온도 측정
철 (III) 아세틸 아세토 네이트 FisherAC11913-02501 차 하이브리드 나노 입자 합성 용 재료
올레산 99 %FisherA195-5001 차 하이브리드 나노 입자 합성 용 재료
금 (III) 아세테이트FisherAA3974206: 1 차 하이브리드 나노 입자 합성 용 재료
: HexaneFisherH292-1: 1 차 하이브리드 나노 입자 합성 용 재료
페닐 에테르 : 99 %FisherAC13060-0025: 1 차 하이브리드 나노 입자 합성 용 재료
1,2- 헥사 데칸네디올 90 %시그마213748-50G: 1 차 하이브리드 나노 입자 합성
용 재료Oleylamine 70 %SigmaO7805-100G1 차 하이브리드 나노 입자 합성 용 재료
도데 실황산나트륨FisherBP166-100클러스터 합성
구연산나트륨 이수화물시그마W302600클러스터 합성
단클론 항 EGF 수용체 항체SigmaE2156세포 라벨링 특이성 테스트
단클론 항 HER2 항체SigmaAMAB90627Cell 라벨링 특이성 테스트
Sodium periodateSigma311448Oxidate Fc 항체 영역
Dithiolaromatic PEG6-CONHNH2SensoPath TechnologiesSPT-0014B대한 항체 접합을 위한 이종 작용성 링커
, 5 kCreative PEGworksPLS-604항체 결합 후 남은 금 표면을 패시베이트하십시오.
Amicon Ultra-4 원심 필터 유닛과 Ultracel-10 막MilliporeUFC801008단백질 정제
HEPESSigmaH3375Buffer
PBS, 1x 용액FisherBP2438-20Buffer
UV-Vis 분광기BioTek Synergy HT스펙트럼
원심분리기획득 Eppendorf5810R분리
투과 전자 현미경FEITECNAI G2 F20 X-TWIN나노 구조의 형태 획득
정립 현미경LeicaDM6000암시야 이미지 획득
SonicatorBranson1510초음파 처리
탄소 필름 300 메쉬 그리드EMSCF300-CuTEM 이미징
96웰 플레이트Corning09-761-145UV-Vis 판독 플레이트
나노클러스터 메톡시-PEG-티올에

참고문헌

  1. Bigall, N. C., Parak, W. J., Dorfs, D. Fluorescent, magnetic and plasmonic—Hybrid multifunctional colloidal nano objects. Nano Today. 7, 282-296 (2012).
  2. Gautier, J., Allard-Vannier, E., Herve-Aubert, K., Souce, M., Chourpa, I. Design strategies o....

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