Síntesis de oro Nanostar con un método de la Simiente de Plata crecimiento mediada por

Resumen

Hemos sintetizado nanoestrellas en forma de estrella de oro con una mediada de plata de semillas método de crecimiento. El diámetro de la nanoestrellas oscila entre 200 y 300 nm y el número de consejos varían de 7 a 10. Las nanopartículas tienen una superficie amplia de plasmones modo de resonancia centrada en el infrarrojo cercano.

Resumen

Las propiedades físicas, químicas y ópticas de nano-escala de los coloides dependen de su composición material, tamaño y forma ^5.1. Hay un gran interés en el uso de nano-coloides para la foto-ablación térmica, la administración de fármacos y muchas otras aplicaciones biomédicas ^6. El oro se utiliza en particular debido a su baja toxicidad ^7-9. Una propiedad de metal nano-coloides es que pueden tener una superficie fuerte resonancia de plasmones de ^10. El pico del modo de resonancia de plasmones superficiales depende de la estructura y composición del metal de nano-partículas coloidales. Dado que el modo de resonancia de plasmones de superficie se estimula con la luz es necesario para que el pico de absorción en el infrarrojo cercano, donde la transmisividad tejido biológico es máxima ^{11, 12.}

Se presenta un método para sintetizar en forma de estrella de oro coloidal, también conocido como nanopartículas en forma de estrella o ^13-15 nanoestrellas ^16. Este método se basa en quelución que contiene las semillas de plata que se utiliza como agente de nucleación para el crecimiento anisotrópico de los coloides de oro ^17-22. Microscopía electrónica de barrido (SEM), análisis del oro coloidal resultante mostró que el 70% de las nanoestructuras se nanoestrellas. El otro 30% de las partículas eran grupos amorfos de decahedra y romboides. El pico de absorción de la nanoestrellas se detectó que en el infrarrojo cercano (840 nm). Por lo tanto, nuestro método produce nanoestrellas oro adecuado para aplicaciones biomédicas, en particular para la foto-ablación térmica.

Protocolo

1. Plata preparación de las semillas

1. Prepare una solución madre de nitrato de plata (AgNO ₃₎ mediante la adopción de una masa arbitraria y la mezcla con 10 ml de agua desionizada (DI). Calcular molaridad de la solución. Mantener la solución en un lugar oscuro para aislarlo de la luz.
2. Añadir 14,7 mg de citrato de sodio tribásico (Na ₃ C ₆ H ₅ O ₇₎ a 10 mL de agua desionizada para obtener una solución 5 mM. Agitar el vial hasta que el polvo se disuelve.
3. Añadir 15,1 mg de borohidruro de sodio (NaBH ₄₎ a otro vial con 10 ml de agua desionizada para obtener una solución 40 mM. Cerrar el frasco inmediatamente. Agite suavemente la solución a mano, y colocarla en un vaso con hielo. Coloque el recipiente en el refrigerador y comenzar un contador de tiempo (t1 = 0). La solución recién hecha se utilizará en 15 minutos que es tiempo suficiente para que se enfríe.
4. De la solución madre de nitrato de plata, 1,1), preparar 10 ml a 0,25 mM. Coloque un imán de agitación en el vial y strevolviendo de arte.
5. Añadir 0,25 ml de la solución de citrato de sodio tribásico 1,2) a 1,4).
6. En el instante t ₁ = 15 min se retira la solución de borohidruro de sodio, 1,3), de la nevera. Con una pipeta tomar 0,4 ml de esta solución y agregarla a 1,5). Nota: Añadir la solución de un golpe único y rápido. El color se convertirá en amarillo. Agitar la solución durante 5 minutos.
7. En el instante t ₁ = 20 min agitando detener, eliminar el imán del vial y mantener el frasco en un lugar oscuro. No cierre el frasco.
8. Mantener la solución en la oscuridad a temperatura ambiente durante al menos 2 horas antes de usar. Es preferible utilizar las semillas dentro de una semana de preparación.

2. El crecimiento de preparación de la solución

1. Prepare 80 mM de ácido ascórbico (C ₆ H ₈ O ₆₎ mediante la adición de 140 mg a 10 mL de agua desionizada.
2. Prepare 10 ml de una solución concentrada de cloruro de oro (HAuCl _4). Calcular la molaridad de la solución. Mantenga la solucin aislada de la luz.
3. Prepare 20 ml de 50 mM de bromuro (CTAB - C ₁₉ H ₄₂ BRN) mediante la adición de 364 mg a un vial con 20 ml de agua desionizada. Inmediatamente coloque un imán de agitación en el vial y empezar a agitar en un plato caliente a 30 ° C. Después de polvo CTAB se disuelva por completo y la solución se vuelve transparente a su vez el calentador de la placa, pero seguir revolviendo hasta el paso 2.7).
4. Añadir la solución 1,1) a la solución de 2.3) para obtener una molaridad final de 4.9x10 mm ^-2. Iniciar un temporizador (t ₂ = 0).
5. En t ₂ = 1 min agregar la solución de 2,2) a 2,4) para obtener una molaridad final de 0,25 mM.
6. En t ₂ = ₂ min, añadir 0,1 ml de 2,1) a 2,5). La solución se volverá de color.
7. En t ₂ = ₂ min 20 seg añadir 0,05 ml de 1,8) (semillas de plata) a 2,6). Agitar la suspensión durante 15 minutos. La suspensión inicial se vuelve azul y marrón entonces.
8. En t ₂ = 17 min agitando detener, eliminar el mAgNet y mantener la suspensión a temperatura ambiente durante 24 horas.

3. Separar el oro de nanoestrellas CTAB para la imagen, la caracterización o la experimentación

Nota: CTAB puede cristalizar a temperatura ambiente. Para disolver los cristales de calor hasta el coloide de oro a 30 ° C o sumergir el frasco en caliente el agua del grifo hasta que los cristales se disuelven.

1. Sonicar la suspensión durante 2 minutos.
2. Centrifugar la suspensión durante 5 minutos a 730 RCF. Nanoestrellas se acumulan en la pared del tubo.
3. Eliminar la mayor cantidad de la suspensión con una pipeta con cuidado de no quitar el nanoestrellas.
4. Añadir agua desionizada al tubo y sonicar durante 2 min.
5. Centrifugar la suspensión durante 3 minutos a 460 RCF. La suspensión contiene menos CTAB, la fuerza centrífuga es menor por lo tanto, es necesario separar el nanoestrellas.
6. Repita los pasos 3.3) y 3.4).
7. Añadir agua desionizada a la suspensión y centrifugar durante 3 minutos a 380 RCF.
8. REPITE t pasos 3.3) y 3.4). El nanoestrellas están listos para imágenes, la espectroscopia o la experimentación.

4. Los resultados representativos:

La figura 1 muestra el microscopio electrónico de transmisión (TEM) imágenes de las semillas de plata imágenes utilizando un JEOL 2010-F TEM. Las semillas tienen una forma esférica y un tamaño medio de 15 nm. Nanoestrellas oro son imágenes utilizando un Hitachi S-5500 en el microscopio electrónico de barrido (SEM) de modo. La Figura 2 muestra el aumento de los aumentos nanoestrellas sintetizado con nuestro método. Partículas en forma de estrella son aproximadamente el 70% de todas las partículas en el coloide. No formaron las estrellas aparecen como grupos amorfos de decahedra y romboides (no mostrado). La Figura 3 muestra varias nanoestrellas oro individual. El tamaño de los rangos de nanoestrellas de 200 nm a 300 nm y el número de consejos varían de 7 a 10. Si las nanopartículas de oro sintetizadas por este método se dejan en CTAB que conservan su forma por lo menos un mes después de la síntesis.

e_content "> Se midieron los espectros de absorción de las semillas de plata y nanoestrellas utilizando un Cary-14 Olis espectrofotómetro. El pico de absorción de las semillas fue de 400 nm, mientras que el pico de absorción de la nanoestrellas fue de entre 800 nm y 850 nm (Figura 4 ).

Figura 1. Transmisión de imágenes de microscopio electrónico de las semillas de plata.

Figura 2. Digitalización de imágenes de microscopio electrónico de nanoestrellas oro.

Figura 3. Digitalización de imágenes de microscopio electrónico de nanoestrellas oro individual.

Figura 4. Espectros de absorción normalizado de las semillas de plata (línea discontinua) y el oronanoestrellas (línea continua).

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Discusión

En este trabajo hemos presentado un método para sintetizar nanoestrellas oro con semillas de plata. Se encontró que las semillas de plata resultó en un rendimiento del 70% de la producción de nanoestrellas. El nanoestrellas tienen un pico cerca de absorción de infrarrojos, lo que corresponde a su modo de resonancia de plasmones superficiales, centrada entre 800 nm y 850 nm ^{7, 23.} Estas propiedades permiten a nuestros nanoestrellas propiedades de oro para ser de utilidad para aplicaciones biomédicas

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Materiales

Name	Company	Catalog Number	Comments
Nombre del reactivo	Empresa	Número de catálogo	Pureza
Citrato de sodio tribásico deshidratar	Sigma	S4641	99,0%
Nitrato de plata	Aldrich	204390	99,9999%
Borohidruro de sodio	Aldrich	213462	99%
Ácido L-ascórbico	Sigma-Aldrich	255564	99 +%
Trihidrato de cloruro de oro	Aldrich	520918	99,9% +
Hexadeciltrimetilamonio (CTAB)	Sigma	H6269

Nombre del equipo	Empresa	Comentarios
JEOL 2010-F	JEOL	Microscopio electrónico de transmisión
Hitachi S-5500	Hitachi	Se utiliza en modo de escaneo microscopio electrónico
Olis Cary-14 espectrofotómetro	Olis	Espectrofotómetro