この作品は、NIHの助成金R01 EB008101とR01 CA103830によって部分的にサポートされていました。

1計装ガラス製品の準備<ol><li> すなわち 、実験着と使い捨て手袋、目の保護を適切な保護具を着用してください。 </li><li>凝縮器に丸底フラスコを接続し、温度計による温度監視とシリコーン油浴でそれを浸す。オイルバス（ 図1）の下での熱の供給源（ 例えば、ホットプレート）を配置します。 260℃以上の温度を測定できる温度計を使用してください。 </li></ol>初代ハイブリッド磁気プラズモニックナノ粒子の合成2。 <ol><li>磁性芯ナノ粒子を作る<ol><li>ラウンド353.2（1ミリモル）の鉄（III）アセチルアセトネート、1ミリリットル（2ミリモル）のオレイン酸を1ml（2ミリモル）オレイルアミン、1.292グラム（5mmol）の1,2 - ヘキサデカン、および10mlのフェニルエーテルを追加-bottomフラスコ。 </li><li>還流下で1時間250〜260℃に磁気攪拌棒および熱を用いて混合物を激しく撹拌する。その後、冷却するために解決策を待つRTまで。温度がフェニルエーテルの沸騰を防止し、凝縮器の丸底フラスコから反応混合物の爆発を防止するために、260℃以下であることを確認してください。 注意：反応混合物は、非常に高温であり、化学物質が、炎症を引き起こす場合がある。ヒュームフードの下で動作し、適切な個人用保護具を着用しなければならない。油浴のための十分な換気を確保してください。 NOTE：油浴磁性ナノ粒子の合成中、1時間250〜260ºC温度に維持される。原理的には、パイレックスガラス皿は、この目的のために使用することができる。しかし、パイレックスガラスの最大連続温度はベンダーの情報に従ってºC〜260である。そのため、金属容器は、それがより高い温度に耐え、複数の実行中に長く続くことができるように、反応のためのより安全なオプションを提供します。 </li></ol></li><li>磁気コアナノ粒子​​上に金のシェルを堆積<ol><li> 411.5ミリグラム（1.1ミリモル）の金のACEを追加テート0.25ミリリットル（0.75ミリモル）のオレイン酸を1.5ml（3.0ミリモル）オレイルアミン、丸底フラスコに775.3ミリグラム（3mmol）の1,2 - ヘキサデカン、そして15mlのフェニルエーテル。 </li><li>ステップ2.1から磁性ナノ粒子を5mlの懸濁液を追加します。 180°Cまで反応混合物を加熱し、1時間加熱還流続ける。 RTに冷却するソリューションを待ちます。 </li><li> 15分間3,250×gで遠心分離したハイブリッドの一次ナノ粒子を析出させ50ミリリットルのエタノールを加える。 </li><li>風呂ソニケーターを使用して25ミリリットルのヘキサン中の沈殿物を再懸濁します。プライマリーハイブリッドナノ粒子を析出させ25ミリリットルのエタノールを加える。 15分間3,250×gで遠心分離し、ヘキサンで沈殿物を懸濁します。この手順を3回繰り返します。 </li><li>真空デシケーター、O / Nが析出した主なハイブリッドナノ粒子を乾燥させます。粒子が完全に乾燥していることを確認します。 </li></ol></li></ol> 3ハイブリッド磁気プラズモニックナノクラスターの合成とサイズ分離<ol><li&gt;入浴ソニケーターを使用して、1ミリリットルのヘキサン中の乾燥原発ハイブリッドナノ粒子を再懸濁5mgの。目に見える沈殿物が存在しなくなるまで、ナノ粒子懸濁液を超音波処理する。 </li><li>添付のキャップ付き20mlのガラスバイアル中に3.1〜10ミリリットルのステップからのドデシル硫酸ナトリウム（2.8 mg / mlで）の水溶液を溶液を加える。次のステップの前に二つの相の混合を避けるために、ドロップすることによって、プライマリハイブリッドナノドロップの懸濁液を追加します。 </li><li> 10分間80℃の水浴中で加熱し2時間、浴超音波処理器内の二相溶液を、超音波処理する。 RTに冷却するソリューションを待ちます。 <ol><li>超音波処理浴の動作レベルラインまで水を入れます。超音波処理浴中にガラスバイアルをセンタリング。直ちに二相間のエマルジョンが形成される。超音波処理の開始後、手で2相溶液を振る。これは、プライマリハイブリッドナノ粒子を含む相と下部の水相間の混合が容易になります。 注：THAに注意してくださいソニケータートン作業の2時間後に発熱します。 </li></ol></li><li>遠心分離し、30分間100×gでハイブリッドナノクラスターサスペンション。沈殿物と上澄みの両方を収集します。 10分間の超音波処理下で0.1 mMクエン酸ナトリウムでの沈殿物を再懸濁する。ナノクラスターの予想されるサイズは直径〜180nmである。 </li><li>新しいコニカルチューブにステップ3.3から上清を移し。 </li><li> 30分間400×gでステップ3.4からサスペンションを遠心。沈殿物と上澄みの両方を収集します。 10分間の超音波処理下で0.1 mMクエン酸ナトリウムでの沈殿物を再懸濁する。ナノクラスターの予想されるサイズは直径〜130nmである。 </li><li>新しいコニカルチューブにステップ3.5から上清を移し。 </li><li> 30分間1500×gでステップ3.6からサスペンションを遠心。 10分間の超音波処理下で0.1 mMクエン酸ナトリウムでの沈殿物を再懸濁を収集します。ナノクラスターの予想されるサイズは直径〜90nmである。 </li><li> 300の追加_6、UV-可視-NIR吸収スペクトルを測定するための96ウェルマイクロプレートリーダーへリットルナノクラスターの懸濁液。 TEM画像化のための炭素被覆銅グリッド上に10μlのナノクラスターサスペンションをドロップします。 </li></ol>ナノクラスターへのモノクローナル抗体の4抱合<ol><li> PBS、pH7.2中100μlのモノクローナル抗体液（1 mg / mlで）を調製し、 例えば 、抗上皮成長因子受容体2（HER2）抗体または抗上皮成長因子受容体1（EGFR）抗体。 </li><li> 3.9 mlの4のHEPES、pH7.2にステップ4.1からの抗体溶液を加える。遠心し、8℃で20分間3,250×gで10 K MWCO遠心フィルターを通して溶液。 100μlの最終容積に、4のHEPES、pH7.2中の抗体を懸濁します。 注：このステップはHEPESで抗体溶液に元のメディアを交換するために行われる。 </li><li>抗体溶液100μlに100 mMののNaIO 4を10μlを追加します。アルとの反応バイアルをカバーRTでuminum箔とオービタルシェーカーを用いて30分間混ぜる。 </li><li> 1×500μlのPBSを加えることによって反応をクエンチ。 </li><li>ステップ4.4から抗体溶液に46.5 mMのリンカー溶液2μl（dithiolaromatic PEG6-CONHNH 2）を追加し、室温で1時間振とうする。 </li><li> 8℃で20分間3,250×gで10 K MWCO遠心フィルターを用いて溶液をフィルタリングします。 〜1 mg / mlの抗体濃度をもたらす100μlの最終容積に1×PBS中の抗体を再懸濁する。 </li><li> RTで120分間のステップ4.6（1 mg / ml）での抗体を改変された1μlのOD〜1.0で100μlのナノクラスターの懸濁液を混ぜる。 </li><li> 10 -3 M 5 kDaのチオールPEGの10μLを加え、室温で15分間振とうする。 </li><li> 3分間830×gでソリューションを遠心。上澄みを捨て、100μlの2％PBS、pH7.2の中で重量/体積5kDaのPEGで沈殿物を懸濁します。 </li><li>抗体結合ナノクラスターの吸光度スペクトルを測定し、tに比較彼は裸のナノクラスターのスペクトルを吸光度です。抱合後にナノメートルの赤色偏移のカップルを期待しています。 </li><li>赤NIR領域におけるODの増加に伴って大きな変化によって示されるように、ナノ粒子が凝集した場合、5×10 -3 Mに、チオールPEGの濃度を増加させるまた、30分にチオールPEGとのインキュベーション時間を増大させ、200×gの単位での遠心速度を低下させる。 </li><li>癌細胞ラベリング試験のために、いずれかの培地または1×PBS中の癌細胞懸濁液（1ミリリットル〜10 6細胞）を、ステップ4.9からの抗体コンジュゲートナノ粒子を追加し、60分間混合する。 </li></ol>

<ol>
	<li>Bigall, N. C., Parak, W. J., Dorfs, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fluorescent,+magnetic+and+plasmonic&#8212;Hybrid+multifunctional+colloidal+nano+objects.">Fluorescent, magnetic and plasmonic&#8212;Hybrid multifunctional colloidal nano objects.</a> Nano Today. 7, 282-296 (2012).</li><li>Gautier, J., Allard-Vannier, E., Herve-Aubert, K., Souce, M., Chourpa, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Design+strategies+of+hybrid+metallic+nanoparticles+for+theragnostic+applications.">Design strategies of hybrid metallic nanoparticles for theragnostic applications.</a> Nanotechnology. 24, 432002 (2013).</li><li>Wei, Q., Wei, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+imaging+with+dynamic+contrast+agents.">Optical imaging with dynamic contrast agents.</a> Chemistry. 17, 1080-1091 (2011).</li><li>Aaron, J. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Increased+optical+contrast+in+imaging+of+epidermal+growth+factor+receptor+using+magnetically+actuated+hybrid+gold/iron+oxide+nanoparticles.">Increased optical contrast in imaging of epidermal growth factor receptor using magnetically actuated hybrid gold/iron oxide nanoparticles.</a> Optics express. 14, 12930-12943 (2006).</li><li>Song, H. -. M., Wei, Q., Ong, Q. K., Wei, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasmon-resonant+nanoparticles+and+nanostars+with+magnetic+cores:+synthesis+and+magnetomotive+imaging.">Plasmon-resonant nanoparticles and nanostars with magnetic cores: synthesis and magnetomotive imaging.</a> ACS nano. 4, 5163-5173 (2010).</li><li>Qu, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magneto-photo-acoustic+imaging.">Magneto-photo-acoustic imaging.</a> Biomedical optics express. 2, 385-396 (2011).</li><li>Jin, Y., Jia, C., Huang, S. -. W., Donnell O&amp;39, M., Gao, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multifunctional+nanoparticles+as+coupled+contrast+agents.">Multifunctional nanoparticles as coupled contrast agents.</a> Nature communications. 1, 41 (2010).</li><li>Wu, C. -. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Versatile+Immunomagnetic+Nanocarrier+Platform+for+Capturing+Cancer+Cells.">Versatile Immunomagnetic Nanocarrier Platform for Capturing Cancer Cells.</a> ACS. 7, 8816-8823 (2013).</li><li>Galanzha, E. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+magnetic+enrichment+and+multiplex+photoacoustic+detection+of+circulating+tumour+cells.">In vivo magnetic enrichment and multiplex photoacoustic detection of circulating tumour cells.</a> Nature nanotechnology. 4, 855-860 (2009).</li><li>Larson, T. A., Bankson, J., Aaron, J., Sokolov, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hybrid+plasmonic+magnetic+nanoparticles+as+molecular+specific+agents+for+MRI/optical+imaging+and+photothermal+therapy+of+cancer+cells.">Hybrid plasmonic magnetic nanoparticles as molecular specific agents for MRI/optical imaging and photothermal therapy of cancer cells.</a> Nanotechnology. 18, 325101 (2007).</li><li>Yu, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dumbbell-like+bifunctional+Au-Fe3O4+nanoparticles.">Dumbbell-like bifunctional Au-Fe3O4 nanoparticles.</a> Nano letters. 5, 379-382 (2005).</li><li>Wang, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Monodispersed+core-shell+Fe3O4@Au+nanoparticles.">Monodispersed core-shell Fe3O4@Au nanoparticles.</a> The journal of physical chemistry. B. 109, 21593-21601 (2005).</li><li>Wang, H., Brandl, D. W., Le, F., Nordlander, P., Halas, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanorice:+a+hybrid+plasmonic+nanostructure.">Nanorice: a hybrid plasmonic nanostructure.</a> Nano letters. 6, 827-832 (2006).</li><li>Hu, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Trapping+and+Photoacoustic+Detection+of+CTCs+at+the+Single+Cell+per+Milliliter+Level+with+Magneto&#8208;Optical+Coupled+Nanoparticles.">Trapping and Photoacoustic Detection of CTCs at the Single Cell per Milliliter Level with Magneto&#8208;Optical Coupled Nanoparticles.</a> Small. 9, 2046-2052 (2013).</li><li>Truby, R. L., Emelianov, S. Y., Homan, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ligand-mediated+self-assembly+of+hybrid+plasmonic+and+superparamagnetic+nanostructures.">Ligand-mediated self-assembly of hybrid plasmonic and superparamagnetic nanostructures.</a> Langmuir. 29, 2465-2470 (2013).</li><li>Bai, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Versatile+Bottom&#8208;up+Assembly+Approach+to+Colloidal+Spheres+from+Nanocrystals.">A Versatile Bottom&#8208;up Assembly Approach to Colloidal Spheres from Nanocrystals.</a> Angewandte Chemie International Edition. 46, 6650-6653 (2007).</li></ol>

著者は、彼らが競合する金融利害がないことを宣言します。

磁気プラズモニックナノクラスターの合成に成功における重要なステップは、高度に単分散し、一次ゴールドシェル/鉄酸化物コア粒子を作製し、ナノクラスターに一次粒子の自己組織化を指示することを含む。一次粒子と界面活性剤とのモル比は、ナノクラスターのサイズ分布を決定する際に重要な役割を果たしている。一次粒子の不均一なサイズ分布は、磁気プラズモニックナノクラスタ...

個別の物理化学的特性を有する異なる材料からなるハイブリッドナノ粒子は、マルチモーダル分子イメージング、治療送達およびモニタリング、新たなスクリーニングおよび診断アッセイ1-3を含む生物医学的応用に新たな機会を開くことができます。それはプラズモン共鳴磁場に対する応答に関連付けられた非常に強い光散乱および吸収断面積を提供するので、単一ナノ粒子における表面プラズモンと磁気特性との組み合わせは、特に興味深い。例えば、磁気プラズモニックナノ粒子は、外部電磁石3-5を経由して時間信号の変調を適用することにより、標識された細胞の暗視野イメージングでのコントラストを高めるために使用した。磁気光音響イメージング、磁気プラズモニックナノ粒子は、コントラストと信号対バックグラウンドラットに大きな改善を可能にする - 最近では、同様の原理は、新しいイメージングモダリティの開発に適用されたioは6,7。また、ハイブリッドナノ粒子は、全血およびインビボ 8,9 中の循環腫瘍細胞の同時捕捉および検出のために使用できることが示された。さらに、磁気プラズモニックナノ粒子は、癌細胞10の光熱療法と組み合わせた分子の特定の光学的及びMRイメージングのために使用することができるセラノスティック剤が有望である。 いくつかのアプローチが磁気プラズモニックナノ粒子の合成のために調査した。例えば、Yu らダンベル状の二官能性のAuのFe 3 O 4ナノ粒子11を形成するために、金ナノ粒子上のFe（CO）5の分解や酸化を利用した。 Wang らは、熱分解法12を用いて、金被覆酸化鉄ナノ粒子を合成した。いくつかの他のアプローチは、Agを堆積する磁気コアナノ粒子​​上にコーティングポリマーまたはアミン機能性分子に依存しているハイブリッド粒子7,13を作成するために、ポリマー表面上に古いシェル。また、酸化鉄ナノ粒子は、静電的相互作用または化学反応14,15を介して金ナノロッドに結合させた。これらのアプローチは、磁気プラズモニックナノ構造をもたらすが、それらはそのような生物医学的用途において非常に望ましい両方とも、近赤外（NIR）ウィンドウ内の光吸収や強い磁気モーメントとして磁気プラズモニック組み合わせのある程度特性に妥協。例えば、ダンベルのAuのFe 3 O 4ナノ粒子に起因このスペクトル範囲において高い組織濁度インビボにおけるそれらの有用性を制限する520nmでのプラズモン共鳴ピークを有する。さらに、現在のプロトコルによって生成される磁気プラズモニックナノ粒子は、ACHかもしれないよりもはるかに少ないつだけ11または数（10未満）14,15超常磁性部分（ 例えば 、酸化鉄ナノ粒子）に制限されています高密度に充填されたナノ構造にieved。例えば、高密度に充填された直径60nmの球状ナノ粒子は、千6 nmの超常磁性ナノ粒子のオーダーに含めることができます。そのため、ハイブリッドナノ粒子の磁気特性を向上させるための大きな余地がある。また、前述のプロトコルのいくつかは、比較的複雑であり、合成14,15の間に粒子の凝集を回避するために慎重な最適化を必要とする。 ここでは、強力な磁気モーメントと現在の技術の主要な制限に対処する強力な近赤外吸光度磁気プラズモニックナノ粒子の合成のためのプロトコルを記述します。合成は、水中油型マイクロエマルション法16においてその起源を持っています。それは、はるかに小さい一次粒子​​から所望の大きさのナノ粒子のアセンブリに基づいています。このアプローチは成功し、金、酸化鉄、及び半導体PRIのような単一の材料からナノ構造を生成するために使用されているメアリーは16粒子 。私たちは、最終的な球状のナノ構造体への一次ハイブリッド粒子を組み立て、その後、6 nmの直径の金のシェル/酸化鉄コア粒子を製造し、第による磁気プラズモニックナノ粒子の合成に拡張する。ナノクラスターに一次粒子の組み立ては、このような超常磁性の特性を維持しながら、より強力な磁気モーメントを達成する等の構成ナノ粒子の特性を高めることができますが、またこうしてこのような強力等の構成のナノ粒子、欠席新しい特性を作成し、個別のナノ粒子間の相互作用を利用しているだけでなく、 NIRウィンドウ内の光吸収。このプロトコルは、磁気およびプラズモニック機能の高密度ハイブリッドナノ粒子が得られます。一次粒子が合成された後、本手法は、基本的に単純なワンポット反応である。全体的なプラズモン共鳴強度および磁気モーメントが一次粒子と、THERの数によって決定されるお使いになる前に、容易にアプリケーションに応じて最適化することができる。さらに、私たちはまた、分子特異的な標的化を必要とするさまざまな生物医学的用途のためのハイブリッドナノ粒子に抗体結合のための手順を開発しました。抗体は、抗原が標的化するための利用可能な結合を担うFab部分を残して、Fc部分を介して結合されている。

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="738">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:253px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:101px;">Company</td>
			<td style="width:139px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:247px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:253px;">PYREX 50mL Round Bottom Boiling Flask with Short Neck &#38; 24/40 [ST] Joint</td>
			<td>Corning</td>
			<td style="width:139px;">4320A-50</td>
			<td>Thermal decomposition reaction</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:253px;">PYREX 41 x 300mm 5-Bulb Allihn Condenser with 24/40 [ST] Outer/Inner Joints</td>
			<td>Corning</td>
			<td style="width:139px;">2480-300</td>
			<td>Thermal decomposition reaction</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:253px;">Silicone Oil</td>
			<td>Fisher</td>
			<td style="width:139px;">S159-500</td>
			<td>Oil bath</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:253px;">Hot Plate Stirrer</td>
			<td>Corning</td>
			<td style="width:139px;">PC-351</td>
			<td>Heat the reacton with stirring function</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:253px;">Thermometer</td>
			<td>ThermoWorks</td>
			<td style="width:139px;">221-092</td>
			<td>Measure temperature</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:253px;">Iron (III) Acetylacetonate</td>
			<td>Fisher</td>
			<td style="width:139px;">AC11913-0250</td>
			<td rowspan="7" style="width:247px;">Materials for primary hybrid nanoparticles synthesis</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:253px;">Oleic Acid 99%</td>
			<td>Fisher</td>
			<td style="width:139px;">A195-500</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:253px;">Gold (III) Acetate</td>
			<td>Fisher</td>
			<td style="width:139px;">AA3974206</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:253px;">Hexane</td>
			<td>Fisher</td>
			<td style="width:139px;">H292-1</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:253px;">Phenyl Ether 99%</td>
			<td>Fisher</td>
			<td style="width:139px;">AC13060-0025</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">1,2-Hexadecanediol 90%</td>
			<td>Sigma</td>
			<td style="width:139px;">213748-50G</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:253px;">Oleylamine 70%</td>
			<td>Sigma</td>
			<td style="width:139px;">O7805-100G</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:253px;">Sodium Dodecyl Sulfate</td>
			<td style="width:101px;">Fisher</td>
			<td style="width:139px;">BP166-100</td>
			<td rowspan="2" style="width:247px;">Cluster synthesis</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:253px;">Sodium Citrate Dihydrate</td>
			<td style="width:101px;">Sigma</td>
			<td style="width:139px;">W302600</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:253px;">Monoclonal Anti-EGF Receptor Antibody</td>
			<td style="width:101px;">Sigma</td>
			<td style="width:139px;">E2156</td>
			<td style="width:247px;">Cell labeling specificity test</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:253px;">Monoclonal Anti-HER2 Antibody</td>
			<td style="width:101px;">Sigma</td>
			<td style="width:139px;">AMAB90627</td>
			<td style="width:247px;">Cell labeling specificity test</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:253px;">Sodium Periodate</td>
			<td style="width:101px;">Sigma</td>
			<td style="width:139px;">311448</td>
			<td style="width:247px;">Oxidate Fc region of antibodies</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:253px;">Dithiolaromatic PEG6-CONHNH2</td>
			<td style="width:101px;">SensoPath Technologies</td>
			<td style="width:139px;">SPT-0014B</td>
			<td style="width:247px;">Heterofunctional linker for antibody conjugation to nanoclusters</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:253px;">Methoxy-PEG-thiol, 5k</td>
			<td style="width:101px;">Creative PEGworks</td>
			<td style="width:139px;">PLS-604</td>
			<td style="width:247px;">Passivate the remaining gold surface after antibody conjugation</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:253px;">Amicon Ultra-4 Centrifugal Filter Unit with Ultracel-10 membrane</td>
			<td style="width:101px;">Millipore</td>
			<td style="width:139px;">UFC801008</td>
			<td style="width:247px;">Protien purification</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:253px;">HEPES</td>
			<td style="width:101px;">Sigma</td>
			<td style="width:139px;">H3375</td>
			<td style="width:247px;">Buffer</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:253px;">PBS, 1X Solution</td>
			<td style="width:101px;">Fisher</td>
			<td style="width:139px;">BP2438-20</td>
			<td style="width:247px;">Buffer</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:253px;">UV&#8722;vis Spectroscopy</td>
			<td style="width:101px;">BioTek&#160;</td>
			<td style="width:139px;">Synergy HT</td>
			<td style="width:247px;">Obtain spectrum</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Centrifuge</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>5810R</td>
			<td>Separation</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Transmission Electron Microscope</td>
			<td>FEI</td>
			<td>TECNAI G2 F20 X-TWIN</td>
			<td>Obtain morphology of nanostructures</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Upright microscope</td>
			<td>Leica</td>
			<td>DM6000</td>
			<td>Obtain dark-field images</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Sonicator</td>
			<td>Branson</td>
			<td>1510</td>
			<td>Sonication</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:253px;">Carbon Film 300 Mesh Grid</td>
			<td>EMS</td>
			<td style="width:139px;">CF300-Cu</td>
			<td>TEM imaging</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:253px;">96-well Plate</td>
			<td>Corning</td>
			<td style="width:139px;">09-761-145</td>
			<td>UV-vis reading plate</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

synthesis of immunotargeted magneto-plasmonic nanoclusters

単一ナノ粒子に複合磁気とプラズモニック特性は、コントラスト小説磁力の画像診断法の向上、同時キャプチャと（のCTC）循環腫瘍細胞の検出、および光熱療法と併用マルチモーダル分子イメージングなど、生物医学アプリケーションの数で有利である相乗効果を提供癌細胞の。これらのアプリケーションは、近赤外（NIR）領域での光吸収率と強い磁気モーメントを持つ磁気プラズモニックナノ粒子の合成のためのプロトコルの開発に大きな関心を刺激してきた。ここでは、水中油型マイクロエマルション法に基づいているようなハイブリッドナノ粒子の合成のための新規なプロトコルを提示する。ここに記載されたプロトコルのユニークな特徴は、磁気プラズモニック特性があり、一次ブロックからさまざまなサイズの磁気プラズモニックナノ粒子の合成である。このアプローチは、高いデンを有するナノ粒子が得られ均一にナノ粒子の体積全体に分散されている磁気およびプラズモニック機能のsity。ハイブリッドナノ粒子は、容易に標的とするための利用可能な抗原結合を担うFab部分を残して、Fc部分を介して抗体を結合することによって官能化することができる。

immunotargeted磁気プラズモニックナノクラスターの合成のためのスキームを図2に示す。まず、磁性のFe 3 O 4の酸化鉄ナノ粒子は、熱分解法によって合成されている。その後、薄い約 1 nm金シェルは、熱分解によって酸化鉄コア粒子上に堆積される。プライマリ約 6nmのハイブリッドナノ粒子は、水中油型マイクロエマルション法を利用して磁気プラズモ?...

Watch this Scientific Journal Video about Synthesis of Immunotargeted Magneto-plasmonic Nanoclusters at JoVE.com

Synthesis of Immunotargeted Magneto-plasmonic Nanoclusters

ここでは、強力な磁気モーメントと強い近赤外（NIR）吸光度磁気プラズモニックナノ粒子の合成のためのプロトコルを記述します。このプロトコルはまた、分子特異的な標的化を必要とするさまざまな生物医学アプリケーションのためのFc部分を介してナノ粒子への抗体結合が含まれています。

Immunotargeted磁気プラズモニックナノクラスターの合成

Magnetic and plasmonic properties combined in a single nanoparticle provide a synergy that is advantageous in a number of biomedical applications ...

synthesis-of-immunotargeted-magneto-plasmonic-nanoclusters

Research

JoVE Journal

Chemistry

15.2K ビュー.  University of Texas at Austin. ここでは、強力な磁気モーメントと強い近赤外（NIR）吸光度磁気プラズモニックナノ粒子の合成のためのプロトコルを記述します。このプロトコルはまた、分子特異的な標的化を必要とするさまざまな生物医学アプリケーションのためのFc部分を介してナノ粒子への抗体結合が含まれています。 

ビデオ: Synthesis of Immunotargeted Magneto-plasmonic Nanoclusters

Synthesis of Indoxyl-glycosides for Detection of Glycosidase Activities

Indoxyl glycosides proved to be valuable and versatile tools for monitoring glycosidase activities. Indoxyls are released by enzymatic hydrolysis and are rapidly oxidized, for example by atmospheric oxygen, to indigo type dyes. This reaction enables fast and easy screening in vivo without isolation or purification of enzymes, as well as rapid tests on agar plates or in solution (e.g., blue-white screening, micro-wells) and is used in biochemistry, histochemistry, bacteriology and molecular biology. Unfortunately the synthesis of such substrates proved to be difficult, due to various side reactions and the low reactivity of the indoxyl hydroxyl function. Especially for glucose type structures low yields were observed. Our novel approach employs indoxylic acid ester as key intermediates. Indoxylic acid esters with varied substitution patterns were prepared on scalable pathways. Phase transfer glycosylations with those acceptors and peracetylated glycosyl halides can be performed under common conditions in high yields. Ester cleavage and subsequent mild silver mediated glycosylation yields the peracetylated indoxyl glycosides in high yields. Finally deprotection is performed according to Zempl&#233;n.

Indoxyl glycosides are well-established and widely used tools for enzyme screening and enzyme activity monitoring. Especially for glucose type structures previous syntheses proved to be challenging and low yielding. Our novel approach employs indoxylic acid esters as precious intermediates to yield a considerable number of indoxyl glycosides in good yields.

グリコシダーゼ活性の検出のためのインドキシル配糖体の合成

Indoxyl glycosides proved to be valuable and versatile tools for monitoring glycosidase activities. Indoxyls are released by enzymatic hydrolysis and are ...

化学

Synthesis and Characterization of Supramolecular Colloids

Control over colloidal assembly is of utmost importance for the development of functional colloidal materials with tailored structural and mechanical properties for applications in photonics, drug delivery and coating technology. Here we present a new family of colloidal building blocks, coined supramolecular colloids, whose self-assembly is controlled through surface-functionalization with a benzene-1,3,5-tricarboxamide (BTA) derived supramolecular moiety. Such BTAs interact via directional, strong, yet reversible hydrogen-bonds with other identical BTAs. Herein, a protocol is presented that describes how to couple these BTAs to colloids and how to quantify the number of coupling sites, which determines the multivalency of the supramolecular colloids. Light scattering measurements show that the refractive index of the colloids is almost matched with that of the solvent, which strongly reduces the van der Waals forces between the colloids. Before photo-activation, the colloids remain well dispersed, as the BTAs are equipped with a photo-labile group that blocks the formation of hydrogen-bonds. Controlled deprotection with UV-light activates the short-range hydrogen-bonds between the BTAs, which triggers the colloidal self-assembly. The evolution from the dispersed state to the clustered state is monitored by confocal microscopy. These results are further quantified by image analysis with simple routines using ImageJ and Matlab. This merger of supramolecular chemistry and colloidal science offers a direct route towards light- and thermo-responsive colloidal assembly encoded in the surface-grafted monolayer.

A protocol for the synthesis and characterization of colloids coated with supramolecular moieties is described. These supramolecular colloids undergo self-assembly upon the activation of the hydrogen-bonds between the surface-anchored molecules by UV-light.

超分子コロイドの合成とキャラクタリゼーション

Control over colloidal assembly is of utmost importance for the development of functional colloidal materials with tailored structural and mechanical ...

Hydroquinone Based Synthesis of Gold Nanorods

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.

This paper describes a protocol for the synthesis of gold nanorods, based on the use of hydroquinone as reducing agent, plus the different mechanisms for controlling their size and aspect ratio.

金ナノロッドのヒドロキノンベースの合成

Gold nanorods are an important kind of nanoparticles characterized by peculiar plasmonic properties. Despite their widespread use in nanotechnology, the ...

Synthesis of Hierarchical ZnO/CdSSe Heterostructure Nanotrees

A two-step chemical vapor deposition procedure is here employed to prepare tree-like hierarchical ZnO/CdSSe hetero-nanostructures. The structures are composed of CdSSe branches grown on ZnO nanowires that are vertically aligned on a transparent sapphire substrate. The morphology was measured via scanning electron microscopy. The crystal structure was determined by X-ray powder diffraction analysis. Both the ZnO stem and CdSSe branches have a predominantly wurtzite crystal structure. The mole ratio of S and Se in the CdSSe branches was measured by energy dispersive X-ray spectroscopy. The CdSSe branches result in strong visible light absorption. Photoluminescence (PL) spectroscopy showed that the stem and branches form a type-II heterojunction. PL lifetime measurements showed a decrease in the lifetime of emission from the trees when compared to emission from individual ZnO stems or CdSSe branches and indicate fast charge transfer between CdSSe and ZnO. The vertically aligned ZnO stems provide a direct electron transport pathway to the substrate and allow for efficient charge separation after photoexcitation by visible light. The combination of the abovementioned properties makes ZnO/CdSSe nanotrees promising candidates for applications in solar cells, photocatalysis, and opto-electronic devices.

Here, we prepare and characterize novel tree-like hierarchical ZnO/CdSSe nanostructures, where CdSSe branches are grown on vertically aligned ZnO nanowires. The resulting nanotrees are a potential material for solar energy conversion and other opto-electronic devices.

階層型のZnO / CdSSe等ヘテロNanotreesの合成

A two-step chemical vapor deposition procedure is here employed to prepare tree-like hierarchical ZnO/CdSSe hetero-nanostructures. The structures are ...

Synthesis and Mass Spectrometry Analysis of Oligo-peptoids

Peptoids are sequence-controlled peptide-mimicking oligomers consisting of N-alkylated glycine units. Among many potential applications, peptoids have been thought of as a type of molecular information storage. Mass spectrometry analysis has been considered the method of choice for sequencing peptoids. Peptoids can be synthesized via solid phase chemistry using a repeating two-step reaction cycle. Here we present a method to manually synthesize oligo-peptoids and to analyze the sequence of the peptoids using tandem mass spectrometry (MS/MS) techniques. The sample peptoid is a nonamer consisting of alternating N-(2-methyloxyethyl)glycine (Nme) and N-(2-phenylethyl)glycine (Npe), as well as an N-(2-aminoethyl)glycine (Nae) at the N-terminus. The sequence formula of the peptoid is Ac-Nae-(Npe-Nme)4-NH2, where Ac is the acetyl group. The synthesis takes place in a commercially available solid-phase reaction vessel. The rink amide resin is used as the solid support to yield the peptoid with an amide group at the C-terminus. The resulting peptoid product is subjected to sequence analysis using a triple-quadrupole mass spectrometer coupled to an electrospray ionization source. The MS/MS measurement produces a spectrum of fragment ions resulting from the dissociation of charged peptoid. The fragment ions are sorted out based on the values of their mass-to-charge ratio (m/z). The m/z values of the fragment ions are compared against the nominal masses of theoretically predicted fragment ions, according to the scheme of peptoid fragmentation. The analysis generates a fragmentation pattern of the charged peptoid. The fragmentation pattern is correlated to the monomer sequence of the neutral peptoid. In this regard, MS analysis reads out the sequence information of the peptoids.

A protocol is described for the manual synthesis of oligo-peptoids followed by sequence analysis by mass spectrometry.

合成とオリゴ ペプチドの質量分析

Peptoids are sequence-controlled peptide-mimicking oligomers consisting of N-alkylated glycine units. Among many potential applications, peptoids have ...

Synthesis of Substrate-Bound Au Nanowires Via an Active Surface Growth Mechanism

Advancing synthetic capabilities is important for the development of nanoscience and nanotechnology. The synthesis of nanowires has always been a challenge, as it requires asymmetric growth of symmetric crystals. Here, we report a distinctive synthesis of substrate-bound Au nanowires. This template-free synthesis employs thiolated ligands and substrate adsorption to achieve the continuous asymmetric deposition of Au in solution at ambient conditions. The thiolated ligand prevented the Au deposition on the exposed surface of the seeds, so the Au deposition only occurs at the interface between the Au seeds and the substrate. The side of the newly deposited Au nanowires is immediately covered with the thiolated ligand, while the bottom facing the substrate remains ligand-free and active for the next round of Au deposition. We further demonstrate that this Au nanowire growth can be induced on various substrates, and different thiolated ligands can be used to regulate the surface chemistry of the nanowires. The diameter of the nanowires can also be controlled with mixed ligands, in which another &#34;bad&#34; ligand could turn on the lateral growth. With the understanding of the mechanism, Au nanowire-based nanostructures can be designed and synthesized.

We report a solution-based method to synthesize substrate-bound Au nanowires. By tuning the molecular ligands used during the synthesis, the Au nanowires can be grown from various substrates with different surface properties. Au nanowire-based nanostructures can also be synthesized by adjusting the reaction parameters.

アクティブな表面の成長メカニズムを介して基質結合 Au ナノワイヤの作製

Advancing synthetic capabilities is important for the development of nanoscience and nanotechnology. The synthesis of nanowires has always been a ...

Synthesis and Characterization of Amphiphilic Gold Nanoparticles

Gold nanoparticles covered with a mixture of 1-octanethiol (OT) and 11-mercapto-1-undecane sulfonic acid (MUS) have been extensively studied because of their interactions with cell membranes, lipid bilayers, and viruses. The hydrophilic ligands make these particles colloidally stable in aqueous solutions and the combination with hydrophobic ligands creates an amphiphilic particle that can be loaded with hydrophobic drugs, fuse with the lipid membranes, and resist nonspecific protein adsorption. Many of these properties depend on nanoparticle size and the composition of the ligand shell. It is, therefore, crucial to have a reproducible synthetic method and reliable characterization techniques that allow the determination of nanoparticle properties and the ligand shell composition. Here, a one-phase chemical reduction, followed by a thorough purification to synthesize these nanoparticles with diameters below 5 nm, is presented. The ratio between the two ligands on the surface of the nanoparticle can be tuned through their stoichiometric ratio used during synthesis. We demonstrate how various routine techniques, such as transmission electron microscopy (TEM), nuclear magnetic resonance (NMR), thermogravimetric analysis (TGA), and ultraviolet-visible (UV-Vis) spectrometry, are combined to comprehensively characterize the physicochemical parameters of the nanoparticles.

Amphiphilic gold nanoparticles can be used in many biological applications. A protocol to synthesize gold nanoparticles coated by a binary mixture of ligands and a detailed characterization of these particles is presented.

親和性金ナノ粒子の合成と特性化

Gold nanoparticles covered with a mixture of 1-octanethiol (OT) and 11-mercapto-1-undecane sulfonic acid (MUS) have been extensively studied because of ...

Gold Nanoparticle Synthesis

Gold nanoparticles (Au nanoparticles) that are ~12 nm in diameter were synthesized by rapidly injecting a solution of 150 mg (0.15 mmol) of tetrachloroauric acid in 3.0 g (3.7 mmol, 3.6 mL) of oleylamine (technical grade) and 3.0 mL of toluene into a boiling solution of 5.1 g (6.4 mmol, 8.7 mL) of oleylamine in 147 mL of toluene. While boiling and mixing the reaction solution for 2 hours, the color of the reaction mixture changed from clear, to light yellow, to light pink, and then slowly to dark red. The heat was then turned off, and the solution was allowed to gradually cool down to room temperature for 1 hour. The gold nanoparticles were then collected and separated from the solution using a centrifuge and washed three times; by vortexing and dispersing the gold nanoparticles in 10 mL portions of toluene, and then precipitating the gold nanoparticles by adding 40 mL portions of methanol and spinning them in a centrifuge. The solution was then decanted to remove any remaining byproducts and unreacted starting materials. Drying the gold nanoparticles in a vacuum environment produced a solid black pellet; which could be stored for long periods of time (up to one year) for later use, and then redissolved in organic solvents such as toluene.

A protocol for synthesizing ~12 nm diameter gold nanoparticles (Au nanoparticles) in an organic solvent is presented. The gold nanoparticles are capped with oleylamine ligands to prevent agglomeration. The gold nanoparticles are soluble in organic solvents such as toluene.

ゴールドナノ粒子合成

Gold nanoparticles (Au nanoparticles) that are ~12 nm in diameter were synthesized by rapidly injecting a solution of 150 mg (0.15 mmol) of ...

Construction of Cyclic Cell-Penetrating Peptides for Enhanced Penetration of Biological Barriers

Cancer has been a grand challenge in global health. However, the complex tumor microenvironment generally limits the access of therapeutics to deeper tumor cells, leading to tumor recurrence. To conquer the limited penetration of biological barriers, cell-penetrating peptides (CPPs) have been discovered with excellent membrane translocation ability and have emerged as useful molecular transporters for delivering various cargoes into cells. However, conventional linear CPPs generally show compromised proteolytic stability, which limits their permeability across biological barriers. Thus, the development of novel molecular transporters that can penetrate biological barriers and exhibit enhanced proteolytic stability is highly desired to promote drug delivery efficiency in biomedical applications. We have previously synthesized a panel of short cyclic CPPs with aromatic crosslinks, which exhibited superior permeability in cancer cells and tissues compared to their linear counterparts. Here, a concise protocol is described for the synthesis of the fluorescently labeled cyclic polyarginine R8 peptide and its linear counterpart, as well as key steps for investigating their cell permeability.

This protocol describes the synthesis of cyclic cell-penetrating peptides with aromatic cross-links and the evaluation of their permeability across biological barriers.

生物学的障壁の浸透促進のための環状細胞透過性ペプチドの構築

Cancer has been a grand challenge in global health. However, the complex tumor microenvironment generally limits the access of therapeutics to deeper ...

プラズモン金-錫合金ナノ粒子の水系合成

Aqueous Synthesis of Plasmonic Gold-Tin Alloy Nanoparticles

This protocol describes the synthesis of Au nanoparticle seeds and the subsequent formation of Au-Sn bimetallic nanoparticles. These nanoparticles have potential applications in catalysis, optoelectronics, imaging, and drug delivery. Previously, methods for producing alloy nanoparticles have been time-consuming, require complex reaction conditions, and can have inconsistent results. The outlined protocol first describes the synthesis of approximately 13 nm Au nanoparticle seeds using the Turkevich method. The protocol next describes the reduction of Sn and its incorporation into the Au seeds to generate Au-Sn alloy nanoparticles. The optical and structural characterization of these nanoparticles is described. Optically, prominent localized surface plasmon resonances (LSPRs) are apparent using UV-visible spectroscopy. Structurally, powder X-ray diffraction (XRD) reflects all particles to be less than 20 nm and shows patterns for Au, Sn, and multiple Au-Sn intermetallic phases. Spherical morphology and size distribution are obtained from transmission electron microscopy (TEM) imaging. TEM reveals that after Sn incorporation, the nanoparticles grow to approximately 15 nm in diameter.

著者スポットライト:合成と元素混合を進めるための持続可能なナノ材料の設計

Here, the synthesis of gold (Au) seeds is described using the Turkevich method. These seeds are then used to synthesize gold-tin alloy (Au-Sn) nanoparticles with tunable plasmonic properties.

This protocol describes the synthesis of Au nanoparticle seeds and the subsequent formation of Au-Sn bimetallic nanoparticles. These nanoparticles have ...