जैविक अनुप्रयोगों के लिए नियर-इन्फ्रारेड उत्सर्जक गोल्ड नैनोक्लस्टर्स का संश्लेषण
Summary
कार्यात्मक, निकट-अवरक्त उत्सर्जक फोटोल्यूमिनेसेंट गोल्ड नैनोक्लस्टर ्स और फ्लो साइटोमेट्री और कॉन्फोकल लेजर स्कैनिंग माइक्रोस्कोपी द्वारा वाला कोशिकाओं के अंदर उनका प्रत्यक्ष पता लगाने की तैयारी के लिए एक विश्वसनीय और आसानी से प्रजनन योग्य विधि वर्णित है।
Abstract
पिछले एक दशक में, फ्लोरोसेंट गोल्ड नैनोक्लस्टर्स (AuNCs) ने जैविक अनुप्रयोगों में बढ़ती लोकप्रियता देखी है और उनके विकास के लिए भारी प्रयास समर्पित किए गए हैं। इस प्रोटोकॉल में, पानी में घुलनशील, जैव संगत, और कोलॉयडरूप से स्थिर निकट अवरक्त उत्सर्जक AuNCs की तैयारी के लिए हाल ही में विकसित, फेसियल विधि का विस्तार से वर्णन किया गया है। यह कमरे का तापमान, बॉटम-अप रासायनिक संश्लेषण आसानी से कार्यात्मक एएनसी प्रदान करता है जो जलीय समाधान में थियोटिक एसिड और थिओल-संशोधित पॉलीथीन ग्लाइकोल के साथ छाया हुआ है। सिंथेटिक दृष्टिकोण न तो कार्बनिक सॉल्वैंट्स या अतिरिक्त लिगामेंट एक्सचेंज की आवश्यकता है और न ही प्रजनन के लिए सिंथेटिक रसायन विज्ञान के व्यापक ज्ञान की आवश्यकता है। परिणामस्वरूप AuNCs मुफ्त सतह कार्बोक्लिक एसिड प्रदान करता है, जिसे एएनसी के फोटोल्यूमिनेसेंट गुणों को प्रतिकूल रूप से प्रभावित किए बिना एक मुक्त अमीन समूह वाले विभिन्न जैविक अणुओं के साथ कार्यात्मक किया जा सकता है। वाला कोशिकाओं द्वारा प्रवाह साइटोमेट्रिक क्वांटिफिकेशन और एएनसी तेज की कॉन्फोकल सूक्ष्म इमेजिंग के लिए एक त्वरित, विश्वसनीय प्रक्रिया भी वर्णित की गई है। बड़े स्टोक्स बदलाव के कारण, ऑएनसी के निकट-अवरक्त फोटोल्यूमिनेस का कुशल पता लगाने के लिए प्रवाह साइटोमेट्री और कॉन्फोकल माइक्रोस्कोपी में फिल्टर की उचित सेटिंग आवश्यक है।
Introduction
पिछले एक दशक में, अल्ट्रास्मॉल (2 एनएम) फोटोल्यूमिनेसेंट गोल्ड नैनोक्लस्टर्स (पीएल एएनसी) मौलिक अनुसंधान और व्यावहारिक,अनुप्रयोगों,1,,,2,,3,4,5,6,,77,8,,9,,10दोनों के लिए आशाजनक जांच के रूप में उभरा है। उनकी कई वांछनीय विशेषताओं में उच्च फोटोस्थिरता, tunable उत्सर्जन मैक्सिमा, लंबे उत्सर्जन जीवन काल, बड़े स्टोक्स बदलाव, कम विषाक्तता, अच्छी जैव अनुकूलता, गुर्दे की निकासी और फेसियल बायोकॉन्जुजेशन शामिल हैं। पीएल एएनसी क्लस्टर11 के भीतर परमाणुओं की संख्या और सतह लिगांड12की प्रकृति के आधार पर नीले से निकट अवरक्त (एनआईआर) स्पेक्ट्रल क्षेत्र तक फोटोल्यूमिनेसेंस प्रदान कर सकता है। एनआईआर (650-900 एनएम) उत्सर्जन करने वाले एएनसी विशेष रूप से विट्रो में और कोशिकाओं और ऊतकों की वीवो इमेजिंग में दीर्घकालिक के लिए आशाजनक हैं, क्योंकि वे आंतरिक ऑटोफ्लोरेसेंस, कमजोर बिखरने और अवशोषण, और एनआईआर प्रकाश13,,14के उच्च ऊतक प्रवेश के साथ न्यूनतम ओवरलैप के कारण उच्च सिग्नल-टू-शोर अनुपात प्रदान करते हैं।
हाल के वर्षों में, एनआईआर-पीएल ऑएनसी को तैयार करने के लिए विभिन्न दृष्टिकोण विकसित किए गए हैं, जिनमें विभिन्न प्रकार के थिओल युक्तलिगांड13,,15,,16,,17शामिल हैं। जैव चिकित्सा अनुप्रयोगों के लिए, AuNCs बाध्यकारी बातचीत की सुविधा के लिए एक जैविक घटक के साथ कार्यात्मक किया जाना चाहिए । इस प्रकार, उच्च कोलाइडल स्थिरता के साथ एएनसी जो जलीय सॉल्वेंट में आसानी से कार्यात्मक हैं, अत्यधिक वांछनीय हैं। वर्तमान प्रोटोकॉल का समग्र लक्ष्य सतह पर एक कार्यात्मक कार्बोक्कुलिक एसिड समूह के साथ एएनसी की पहले से रिपोर्ट की गई18 तैयारी का वर्णन करना है, जो विस्तार से एक जलीय वातावरण में थ्ियोटिक एसिड और पॉलीथीन ग्लाइकोल (खूंटी) को नियोजित करके और एसिड-अमीन युग्मन विधि के बाद एक प्राथमिक बारूदी सुरंग वाले अणुओं के साथ उनका संयोजन है। संश्लेषण और उच्च प्रजनन क्षमता की आसानी के कारण, इस प्रोटोकॉल का उपयोग गैर-रसायन विज्ञान पृष्ठभूमि के शोधकर्ताओं द्वारा किया और अनुकूलित किया जा सकता है।
जैव चिकित्सा अनुसंधान में AuNCs के अनुप्रयोगों के लिए प्रमुख आवश्यकताओं में से एक कोशिकाओं के अंदर AuNCs का निरीक्षण और उपाय करने की क्षमता है । कोशिकाओं द्वारा नैनोपार्टिकल तेज की निगरानी के लिए उपलब्ध तरीकों में, फ्लो साइटोमेट्री (एफसीएम) और कॉन्फोकल लेजर स्कैनिंग माइक्रोस्कोपी (सीएलएसएम) मजबूत, उच्च थ्रूपुट विधियों की पेशकश करते हैं जो बड़ी संख्या में कोशिकाओं19में फ्लोरोसेंट नैनोमैटेरियल्स के आंतरिककरण के तेजी से मापकी अनुमति देते हैं। यहां, अतिरिक्त रंगों की आवश्यकता के बिना कोशिकाओं के अंदर पीएल एएनसी के प्रत्यक्ष मापन और विश्लेषण के लिए एफसीएम और सीएलएसएम विधि भी प्रस्तुत की गई है।
Protocol
Representative Results
Discussion
एनआईआर-उत्सर्जक AuNCs को बॉटम-अप दृष्टिकोण का उपयोग करके संश्लेषित किया गया था जिसमें सोने के अग्रदूत समाधान (एचएयूसीएल4)को उपयुक्त थिओल लिगांड के साथ माना गया था, जिसके बाद Au3 +की कमी आई थी। जलीय सम?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
लेखक प्रवाह साइटोमेट्री के साथ उसकी मदद के लिए Alzbeta Magdolenova के आभारी हैं । लेखक GACR परियोजना एनआर 18-12533S से वित्तीय सहायता स्वीकार करते हैं । माइक्रोस्कोपी को यूरोपीय क्षेत्रीय विकास कोष और चेक गणराज्य के राज्य बजट द्वारा सह-वित्तपोषित कॉन्फोकल और फ्लोरेसेंस माइक्रोस्कोपी की प्रयोगशाला में किया गया था, परियोजनाएं नहीं । CZ.1.05/4.1.00/16.0347 और CZ.2.16/3.1.00/21515, और चेक-बायोइमेजिंग लार्ज आरआई परियोजना LM2015062 द्वारा समर्थित ।
Materials
| 1-(3-Dimethylaminopropyl)-3-ethylcarbodiimide hydrochloride | TCI Chemicals | D1601 | https://www.tcichemicals.com/eshop/en/eu/commodity/D1601/;jsessionid=3AD046E5389206AAE33C8AAB5036CDD6?gclid=CjwKCAjwiZnnBRBQEiwAcWKfYrO69K6Np3tYeSsAouqGndUvzzsy1hStBPuHG-X3cpTIsAqq9z0cDBoC76MQAvD_BwE |
| Bovine serum albumin | Sigma-Aldrich | A4161 | https://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigma/a4161?lang=en®ion=CZ |
| Disodium hydrogen phosphate dihydrate | PENTA s.r.o. | 15130-31000 | https://www.pentachemicals.eu/soubory/specifikace/specifikace_281.pdf |
| DL-Thioctic acid, 98% | Alfa Aesar | L04711 | https://www.alfa.com/en/catalog/L04711/ |
| Hydrochloric acid 35% | PENTA s.r.o. | 19350-11000 | https://www.pentachemicals.eu/soubory/specifikace/specifikace_512.pdf |
| Hydrogen tetrachloroaurate(III) trihydrate, ACS, 99.99% (metals basis), Au 49.0% min | Alfa Aesar | 36400 | https://www.alfa.com/en/catalog/036400/ |
| O-(2-Mercaptoethyl)-O′-methylpolyethylene glycol 2000 | Sigma-Aldrich | 743127 | https://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/743127?lang=en®ion=CZ |
| Potassium chloride | PENTA s.r.o. | 16200-31000 | https://www.pentachemicals.eu/soubory/specifikace/specifikace_346.pdf |
| Sodium borohydride | Sigma-Aldrich | 452882 | https://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/452882?lang=en®ion=CZ&gclid=CjwKCAjwiZnnBRBQEiwAcWKfYuoZKvdK_fH24F1gGugG4pamF2FFZLd36YyZmRTdGgkbm5SbyGP0jBoCoo0QAvD_BwE |
| Sodium chloride | PENTA s.r.o. | 16610-31000 | https://www.pentachemicals.eu/soubory/specifikace/specifikace_376.pdf |
| Sodium dihydrogenphosphate dihydrate | PENTA s.r.o. | 12330-31000 | https://www.pentachemicals.eu/soubory/specifikace/specifikace_124.pdf |
| Sodium hydroxide pellets | PENTA s.r.o. | 15740-31000 | https://www.pentachemicals.eu/soubory/specifikace/specifikace_307.pdf |
| XTT (sodium 2, 3-bis (2-methoxy-4-nitro-5-sulfophenyl)-5-[(phenylamino)-carbonyl]-2H-tetrazolium inner salt) | Thermo Fisher Scientific | X12223 | https://www.thermofisher.com/order/catalog/product/X12223#/X12223 |
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