सोना nanorods की Hydroquinone आधारित संश्लेषण
Summary
इस पत्र सोना nanorods के संश्लेषण के लिए एक प्रोटोकॉल, एजेंट को कम करने के रूप में उदकुनैन के उपयोग पर आधारित है, के साथ साथ उनके आकार और पहलू अनुपात को नियंत्रित करने के लिए अलग तंत्र का वर्णन है।
Abstract
Gold nanorods are an important kind of nanoparticles characterized by peculiar plasmonic properties. Despite their widespread use in nanotechnology, the synthetic methods for the preparation of gold nanorods are still not fully optimized. In this paper we describe a new, highly efficient, two-step protocol based on the use of hydroquinone as a mild reducing agent. Our approach allows the preparation of nanorods with a good control of size and aspect ratio (AR) simply by varying the amount of hexadecyl trimethylammonium bromide (CTAB) and silver ions (Ag+) present in the “growth solution”. By using this method, it is possible to markedly reduce the amount of CTAB, an expensive and cytotoxic reagent, necessary to obtain the elongated shape. Gold nanorods with an aspect ratio of about 3 can be obtained in the presence of just 50 mM of CTAB (versus 100 mM used in the standard protocol based on the use of ascorbic acid), while shorter gold nanorods are obtained using a concentration as low as 10 mM.
Introduction
सोने के नैनोकणों (AuNPs) सबसे व्यापक और होनहार nanostructures की एक जैव चिकित्सा अनुप्रयोगों में इस्तेमाल हो रहे हैं। उनके उपयोग विट्रो निदान उत्पादों में कई बिंदु का ख्याल में आवश्यक है 1 उन्होंने अन्य विभिन्न अनुप्रयोगों के एक नंबर के लिए एक प्रभावी उपकरण के रूप में प्रस्तावित किया गया है। इमेजिंग अध्ययन में एक विपरीत एजेंट के रूप में, 2 एक दवा वितरण प्रणाली के रूप में 3 और के रूप में प्रकाश प्रेरित thermotherapy (या photothermal चिकित्सा) के लिए दवाओं। 4 AuNPs की काफी संभावना पिछले बीस वर्षों में, प्रेरित किया है, नए संश्लेषण है कि आकार पर नियंत्रण बढ़ाने के लिए और प्राप्त आकार में सक्षम है के विकास पर गहन अनुसंधान। 5 इसका कारण यह है AuNPs के विभिन्न प्रकार के विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए दूसरों की तुलना में अधिक उपयुक्त वास्तव में कर रहे हैं।
अलग सोने nanostructures के अलावा, सोने nanorods (AuNRs) सबसे दिलचस्प प्रणालियों में से एक के रूप में उभरा है। AuNRs दो plasmo की विशेषता हैअनुदैर्ध्य और अनुप्रस्थ axes साथ इलेक्ट्रॉनों का दोलन के साथ जुड़े एनआईसी चोटियों, क्रमशः। 6 यह विशेष रूप से महत्वपूर्ण है कि सबसे तीव्र अनुदैर्ध्य चोटी की स्थिति ठीक 620 के बीच और 800 एनएम देखते जा सकता है, छड़ के पहलू अनुपात के आधार पर । इस क्षेत्र में जैविक खिड़की, 7 जहां मानव ऊतकों लगभग प्रकाश को अवशोषित नहीं है, इन विवो फोटोनिक AuNPs से जुड़े अनुप्रयोगों के एक नंबर के विकास की अनुमति मेल खाता है।
nanostructures के इस प्रकार में एक बहुत बड़ा हित के बावजूद, AuNRs की तैयारी के लिए सिंथेटिक प्रोटोकॉल कई सीमाओं से ग्रस्त हैं। अधिकांश मामलों में, nanorods साव और सहकर्मियों द्वारा विकसित एक दो कदम विधि के अनुसार तैयार कर रहे हैं। 8 उनके प्रोटोकॉल में, nanorods preformed सोने के बीज, चांदी आयनों और एक बड़ी राशि की उपस्थिति में एस्कॉर्बिक एसिड का उपयोग सोने आयनों को कम करने से संश्लेषित कर रहे हैं hexadecyl trimethylammonium ब्रोमाइड की (CTAB), एसीationic रेखीय surfactant।
इस प्रोटोकॉल का दोष यह है कि सोने के आयनों की कमी उपज अपेक्षाकृत कम है (लगभग 20%) 9 और है कि CTAB, एक महंगी अभिकर्मक कि संश्लेषण में अभिकर्मकों के लिए कुल लागत के आधे से अधिक के लिए खातों के एक उच्च राशि है, जरूरत है। एक नए और अधिक कुशल सिंथेटिक मार्ग के विकास उधर AuNRs पर आधारित जैव चिकित्सा दृष्टिकोण के प्रसार के लिए अनुमति देता है, एक महत्वपूर्ण आवश्यकता माना जाता है।
वर्तमान कागज के पहले भाग में, हम AuNR की तैयारी के बारे में तीन का एक पहलू अनुपात रखने के लिए एक अनुकूलित प्रोटोकॉल उपस्थित थे। संश्लेषण एक हल्के एजेंट को कम करने के रूप में उदकुनैन के उपयोग पर आधारित है और यह सोने के आयनों की एक लगभग मात्रात्मक कमी के साथ AuNR की तैयारी की अनुमति देता है, CTAB का एक कम राशि का इस्तेमाल कर रही है। 10 AuNRs की तैयारी के लिए इस प्रोटोकॉल आधारित है एक दो कदम दृष्टिकोण जहां सोने के बीज एक "विकास प में इस्तेमाल कर रहे हैं परसंविधान "।
दूसरे भाग में, हम दो तरह से धुन प्राप्त AuNR के आकार और पहलू अनुपात पतले कैसे दिखा। पहला तरीका है, मानक एस्कॉर्बिक एसिड पर आधारित प्रोटोकॉल के समान है, "विकास समाधान" में मौजूद चांदी आयनों की राशि भिन्न करने के लिए है। दूसरा तरीका CTAB की राशि है कि 10 मिमी की एक एकाग्रता अच्छी तरह से परिभाषित लघु nanorods प्राप्त करने के लिए (महत्वपूर्ण micellar एकाग्रता आपूर्तिकर्ता द्वारा सूचना के करीब) करने के लिए नीचे कम किया जा सकता की भिन्नता पर आधारित है।
Protocol
Representative Results
Discussion
यहाँ प्रस्तुत प्रोटोकॉल उदकुनैन, एक खुशबूदार अणु एक कमजोर कमी संभावित द्वारा विशेषता, सोना nanorods के उत्पादन के लिए लागू होता है। The First कि उदकुनैन लगभग मात्रात्मक सोने nanorods की उच्च राशि के उत्पादन की अनुमति …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Funding for this research was provided by the Italian Ministry of Health under the frame of EuroNanoMed II (European Innovative Research & Technological Development Projects in Nanomedicine, project title: ”InNaSERSS”).
Materials
| Gold(III) chloride trihydrate | Sigma Aldrich | 520918 | |
| Hydroquinone | Sigma Aldrich | H17902 | |
| Silver Nitrate | Sigma Aldrich | 209139 | toxic |
| Sodium Borohydride | Sigma Aldrich | 480886 | |
| Hexadecyltrimethylammonium bromide (CTAB) | Sigma Aldrich | H5882 | Acute Tox. (oral). In this study we tested three different batches of CTAB (H5882) from Sigma Aldrich. Two of them were marked as made in China while one as made in India. In our experience only the batches marked as made in China were effective for the preparation of AuNR |
| Spectrophotometer | Thermo scientific | Nanodrop 2000C | |
| TEM | JEOL | 2100 |
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