A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
وصفنا إعداد نقاط الكم الغروية مع حجم مصغر لتصوير الهيدروديناميكية مضان واحدة جزيء. مقارنة نقاط الكم التقليدية، هذه الجسيمات النانوية هي مماثلة في الحجم إلى البروتينات الكروية وهي الأمثل لواحدة جزيء السطوع والاستقرار ضد التحلل الضوئي، ومقاومة غير محددة ملزمة للبروتينات وخلايا.
واحدة جزيء التصوير أداة مهمة لفهم آليات وظيفة الجزيئية البيولوجية والرؤية وعدم التجانس المكاني والزماني من السلوكيات الجزيئي التي تكمن وراء البيولوجيا الخلوية 1-4. الصورة لجزيء الفردية للمصلحة، فمن عادة مترافق إلى علامة فلوري (صباغة، البروتين، وحبة، أو الكم نقطة)، ولاحظ مع epifluorescence أو الكلي المجهر التأمل الداخلي (TIRF) مضان. بينما الأصباغ والبروتينات الفلورية كانت الدعامة الأساسية لمضان التصوير على مدى عقود، من مضان غير مستقر في ظل تدفقات عالية الفوتون اللازمة لمراقبة الجزيئات الفردية، مما أسفر سوى بضع ثوان للمراقبة قبل فقدان كامل للإشارة. حبات الخرز والمطاط صبغ المسمى توفير الاستقرار تحسنت إشارة لكن على حساب حجم أكبر بشكل كبير الهيدروديناميكية التي يمكن أن تغير deleteriously نشر وسلوك جزيء قيد الدراسة ntent "> نقاط الكم (QDs) توفر التوازن بين هذين النظامين للمشاكل. وتتكون هذه الجسيمات النانوية من المواد أشباه الموصلات ويمكن هندستها مع الحجم الصغير مع المقاومة hydrodynamically استثنائية للتحلل الضوئي 5. وهكذا في السنوات الأخيرة كان لها دور أساسي QDs في تمكين على المدى الطويل مراقبة سلوك الجزيئات المعقدة على مستوى جزيء واحد، ولكن ما زالت هذه الجسيمات تم العثور لعرض ضعف الانتشار في البيئات المزدحمة مثل الجزيئية السيتوبلازم الخلوي ومتشابك الخلايا العصبية الحلقي، حيث لا تزال أحجامها كبيرة جدا 4،6 ، 7.
ونحن مؤخرا المهندسة والنوى والطلاء سطح QDs لحجم مصغر الهيدروديناميكية، في حين تحقيق التوازن بين إزاحة للاستقرار الغروية، صمود للضوء، والسطوع، وملزم غير محددة التي أعاقت فائدة QDs المضغوط في 8،9 الماضية. الهدف من هذه المقالة هو لإثباتتركيب، وتعديل، وتوصيف هذه البلورات النانوية الأمثل، يتكون من قرص مضغوط سبائك الزئبق X 1-X سي الأساسية المغلفة مع الزنك العازلة ذ CD 1-Y قذيفة S، المزيد المغلفة مع يجند البوليمر تعديل متعدد الأسنان مع البولي ايثيلين جلايكول قصيرة ( PEG) سلاسل (الشكل 1). مقارنة مع البلورات النانوية CdSe التقليدية، الزئبق أسطوانة 1-X سبائك سي تتيح قدرا أكبر من عائدات الكم من مضان، مضان في الأطوال الموجية الحمراء وتحت الحمراء القريبة لتعزيز إشارة الضوضاء لفي الخلايا، والإثارة في غير السامة للخلايا موجات مرئية. متعدد الأسنان الطلاء البوليمر ربط سطح النانوية في التشكل مغلقة ومسطحة لتقليل حجم الهيدروديناميكية، وPEG يحيد التهمة سطح ملزمة للحد من غير محدد إلى الخلايا والجزيئات الحيوية. والنتيجة النهائية هي النانوية مع نيون الزاهية الانبعاثات بين 550-800 نانومتر وحجم إجمالي الهيدروديناميكية بالقرب 12 ميل بحري. هذا هو في لياليمجموعة AME حجم والعديد من البروتينات الكروية قابلة للذوبان في الخلايا، وأصغر بكثير من مضاد للفيروسات التقليدية QDs (25-35 نانومتر).
الإجراءات التالية تنطوي على تجميع الهواء القياسية خالية من التقنيات واستخدام فراغ / مشعب الغاز الخامل، ويمكن العثور على منهجية مفصلة في المراجع 10 و 11. وينبغي استشارة MSDS لجميع المواد القابلة للاشتعال والسامة قبل الاستخدام، وينبغي أن aliquoted المركبات القابلة للاشتعال جميع و / أو الهواء قابل للتغيير، إلى الحاجز قارورة مختومة في علبة القفازات أو كيس القفازات.
1. توليف سيلينيد الكادميوم الزئبق (Hg أسطوانة 1-X SE) الكم دوت النوى
2. نمو كبريتيد الزنك والكادميوم (الكادميوم Y Y الزنك 1-S) شل
3. المرحلة نقل
4. PEG طلاء
يصور الشكل 2 امتصاص الأطياف وممثل عن البلورات النانوية مضان CdSe، الزئبق أسطوانة 1-X البلورات النانوية سي بعد تبادل الأيونات الموجبة، والزئبق أسطوانة 1-X SE / مؤتمر نزع السلاح Y Y الزنك 1-S البلورات النانوية بعد نمو القواقع. والبلورات النانو?...
مقارنة التقليدية نقاط الكم CdSe، يمكن ضبطها الثلاثي سبائك الزئبق أسطوانة 1-X البلورات النانوية سي في الحجم والطول الموجي مضان بشكل مستقل. يتم تحديد حجم أولا خلال تجميع النوى النانوية CdSe، ويتم اختيار الطول الموجي مضان في خطوة الزئبق الثانوية تبادل الأيونات الموجب...
الإعلان عن أي تضارب في المصالح.
فإن الكتاب أود أن أشكر الدكتور هونغ يي في جامعة إيموري الأساسية المتكاملة للتصوير المجهري المجهر الإلكتروني. وقد رعت هذا العمل من قبل المعاهد الوطنية للصحة منح (PN2EY018244، R01 CA108468، U54CA119338، و1K99CA154006 01-).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
اسم كاشف | شركة | كتالوج رقم | التعليقات (اختياري) |
عنصر السيلينيوم | سيغما الدريخ | 229865 | |
ثلاثي N-octylphosphine | Strem | 15-6655 | 97٪ نقية، وغير مستقرة في الهواء |
الكادميوم أكسيد | سيغما الدريخ | 202894 | شديدة السمية: توخي الحذر |
Tetradecylphosphonic حمض | PCI التجميعي | 4671-75-4 | |
Octadecene | الفا Aesar | L11004 | التقنية الصف |
Hexadecylamine | سيغما الدريخ | H7408 | |
Diphenylphosphine | سيغما الدريخ | 252964 | التلقائية الاشتعال |
الزئبق خلات | سيغما الدريخ | 456012 | شديدة السمية: توخي الحذر |
1-Octanethiol | سيغما الدريخ | 471836 | رائحة قوية |
حمض الأولييك | سيغما الدريخ | W281506 | |
الزنك خلات | الفا Aesar | 35792 | |
الكادميوم هيدرات خلات | سيغما الدريخ | 229490 | شديدة السمية: توخي الحذر |
Oleylamine | فيشر العلمية | AC12954 | غير مستقرة في الهواء |
كبريت | سيغما الدريخ | 344621 | |
Trioctylphosphine أكسيد | Strem | 15-6661 | 99٪ |
بيريدين | VWR | EM-PX2012-6 | لا مائي |
Thioglycerol | سيغما الدريخ | M1753 | رائحة قوية |
الترايثلامين | سيغما الدريخ | 471283 | لا مائي |
غسيل الكلى أنابيب | الطيف مختبرات | 131342 | 20 كيلو دالتون قطع |
الطرد المركزي فلتر | ميليبور | UFC801024 | قطع 10 كيلو دالتون |
Monoamino-PEG | راب Polymere | 12 750-2 | 750 دا |
DMTMM، 4 - (4،6-Dimethoxy-1 ،3،5-triazin-2-YL)-4-methylmorpholinium هيدرات كلوريد | الفا Aesar | H26333 | |
AKTAprime زائد اللوني النظام | GE للرعاية الصحية | ||
Superose 6 10/300 العمود اللوني GL | GE للرعاية الصحية | 17-5172-01 | |
الاغاروز، OmniPur | VWR | EM-2120 | |
ملحق توليف octanethiolate الزئبق: إضافة ببطء حل الميثانول من خلات الزئبق (1 مكافئ.) إلى حل من اثارة octanethiol-1 (3 مكافئ.) وهيدروكسيد البوتاسيوم (3 مكافئ.) في الميثانول في درجة حرارة الغرفة. عزل الراسب الزئبق octanethiolate (II) عن طريق الترشيح، وغسل مرتين ومرة واحدة مع الميثانول مع الأثير، وجاف ثم تحت الفراغ. توليف البوليمر متعدد الأسنان: حل حامض polyacrylic (1 غرام، 1773 دا) في ثنائي ميثيل فورماميد مل 25 (DMF) في قارورة 150 مل ثلاث العنق وفقاعة مع الأرجون لمدة 30 دقيقة. إضافة إلى حل اللامائية من cysteamine (374 ملغ و 4.87 ملمول) في DMF 10 مل. في درجة حرارة الغرفة مع التحريك القوي، إضافة ببطء diisopropylcarbodiimide اللامائية (مدينة دبي للإنترنت، 736 ملغ، 5،83 ملمول) أكثر من 30 دقيقة، تليها الترايثلامين (170 ميكرولتر، 1.22 ملمول)، والسماح للرد فعل على المضي قدما لمدة 72 ساعة في 60 ° C. إضافة المركابتويثانول (501 ملغ، 6،41 ملمول) لإرواء رد الفعل، ويقلب لمدة 2 ساعة في درجة حرارة الغرفة. إزالة DMF عبر التبخر الدوارة وعزل البوليمر مع إضافة مزيج من الجليد 02:01 الباردة الأسيتون: كلوروفورم، تليها الطرد المركزي. حل البوليمر في ~ 5 DMF اللامائية مل والتصفية ويعجل مرة أخرى مع ايثر، وتكرار. تجفيف المنتجات تحت التفريغ وتخزين تحت الأرجون. تحديد قطرها الأساسية CdSe: من طيف الامتصاص للأشعة فوق البنفسجية فيس تحديد الطول الموجي للذروة exciton الأول (λ، في نيو مكسيكو)، والذي هو ذروة أطول الطول الموجي (على سبيل المثال ما يقرب من 498 نانومتر لCdSe في الشكل 2A)، واستخدام التحجيم منحنى مولفاني وزملاء العمل 12:
تحديد تركيز النانوية CdSe: من خلفية طرح-UV-الطيف فيس من حل واضح بصريا من البلورات النانوية CdSe، وتحديد الطول الموجي في امتصاص نانومتر 350. ويمكن استخدام التخفيفات المسلسل لتحديد ما إذا كان هو امتصاص البصرية ضمن نطاق خطية من قانون بير. يمكن تحديد تركيز النانوية (QD، في M) عن طريق توصيل في قطر النانوية (D، في نيو مكسيكو)، وقيمة الامتصاص الضوئي (A 3SA)، وطول الطريق كوفيت (ل، في سم) في المعادلة التالية من العلاقة التجريبية من Bawendi وزملاء العمل 13: |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved