우리는 화학의 MIT 부서와이 작품의 지원을위한 MIT 링컨 연구소의 고급 개념위원회 감사합니다.

우리는 제 3 kDa의 O-(2 - 아미노 에틸) 폴리에틸렌 글리콜 (PEG-NH 2) 및 노르 보르 넨-N-히드 록시 숙신 (NHS) 에스테르로부터 PEG-MM B의 합성 및 정제를 기술한다. 이전 화합물은 시그마 알드리치 사에서 구입, 또는 문헌 절차 (22, 23)에 따라 음이온 중합을 통해 제조 할 수있다. 후자의 화합물은 발행 절차 (21)에 따라 두 단계로 제조 될 수있다. 다음으로 우리는 상업적으로 이용 가능한 그럽 2 차 생성 촉매에서 촉매의 합성을 설명합니다. 그런 다음 브러시 첫 BASP 합성이 복잡한의 사용을 보여줍니다. 이 실험은 10 = DP와 BI에서 N = 10, 15, 20로 BASPs를 만들기위한 절차를 상세. 모든 반응은 표준 신틸레이션 바이알을 사용하여 흄 후드에서 수행 하였다. 주의 : 항상 장갑, 실험실 코트, 실험실 착용유해 화학 물질로 작업 할 때 안경, 일반적인 실험실 안전 사례를 따릅니다. 유기 용매 흄 후드에서 처리해야합니다. 고체는 흄 후드 외부의 균형을 계량 할 수 있습니다. 화학 물질은 피부, 눈, 입에 접촉하지 않아야합니다. 그것은 강력하게이 절차를 시작하기 전에 모든 용매와 고체 사용에 대한 MSDS를 읽을 것을 권장합니다. 1. PEG-MM B의 제조 <ol><li> 교반 막대가 장착 된 40 ㎖ 섬광 유리 병에 PEG-NH 2 (300 ㎎, 0.0001 몰, 1.0 당량)를 추가합니다. </li><li> 무수 N, N-디메틸 포름 아미드 (DMF)의 PEG-NH 2 3 ㎖에 용해. </li><li> 노보 넨-NHS 에스테르 (0.000105 몰, 1.05 당량) (21) 36 밀리그램을 추가합니다. </li><li> 유리 병 캡을 실온에서 하룻밤 반응 혼합물을 저어. </li><li> 교반 막대를 제거하고 PEG-MM B를 침전 반응 용액에 디 에틸 에테르를 추가합니다. </li><li> 흰색 독감 필터FFY는 침전 및 디 에틸 에테르로 광범위하게 세척. 대안 적으로, 50m의 원심 분리 관, 원심 실온에서 5 분 동안 4,000 rpm에서로 현탁액을 전송 한 다음 상등액을 가만히 따르다. 다시 신선한 디 에틸 에테르, 원심 분리 및 상등액을 추가합니다. 우리는 배의 총이 절차의 3 배를 반복하는 것이 좋습니다. </li><li> 잔여 디 에틸 에테르를 제거하도록 24 시간 동안 진공 하에서 침전물을 건조시켰다. </li></ol> 2. PEG-MM의 정화 우리의 이전 보고서에서 PEG-MM B 시판 PEG-NH 2에서 제조하고 (단계 1.7 이후, 즉 &#39;) 건조 후 추가의 정제없이 BASP 합성에 사용 하였다. 이 연구에서, 우리는 (집에서 만든 대 상업) PEG-NH 2 소스를 변경하고, 우리는보다 엄격한 예비 고성능 액체 크로마토 그래피 (준비 - HPLC) MM 정화 전후 BASP 형성 결과를 비교. 이 연구, 박사의 나머지 부분에서단계 1.7 후의 IED MM은 같은 B1이라고합니다. 프렙-HPLC는 B2를 수득 B1을 정화하는 데 사용되었다. 음이온 중합을 통해 우리의 실험실에서 합성 된 유사 준비 - HPLC 정제 MM은 B3이라고합니다. 프렙-HPLC는 1 ㎖의 시료 루프 실온에서 애질런트 조르 박스 300SB-C18 PrepHT 역상 컬럼과 베크만 콜터 HPLC (127p 및 166p 용매 모듈 검출기 모듈)을 사용하여 실시 하였다. <ol><li> 셋업 HPLC를 용매로 : 탈 이온수 (밀리 포아 정화 시스템, 18.2 Ω)을 1 % 아세트산, 용매 B : 아세토 니트릴. </li><li> 주요 펌프 및 95 %와 5 %의 B를 열 평형 </li><li> 아세토 니트릴 PEG-MM 또는 메탄올 (150 ㎎ / ㎖)을 녹입니다. </li><li> 13mm 0.45 μm의 나일론 주사기 필터를 통해 필터링합니다. </li><li> 설정 HPLC 방법 : - 유속 : 20 ㎖ / 분 - 0-1 분 : 10 % B와 90 %의 선형 그라데이션 - 1-10 분 : 리네아90 % B 및 10 %로 R 구배 - 10-13 분 : 초기 조건 (5 % B 95 %)로 전환하고 다시 평형을 열 - 256 nm에서 흡광도를 인식 할 수 있도록 UV 검출기 </li><li> 샘플 루프에 시료 0.8 ㎖를 넣습니다. </li><li> 샘플을 주입한다. </li><li> 주요 흡수 피크 (특정 조건에서, 제품이 5-7 분 사이에 용출)를 수집합니다. </li><li> 필요를 반복합니다. 둥근 바닥 플라스크에 함께 순수 분수를 결합합니다. </li><li> 회전 증발을 통해 모든 용매를 제거합니다. </li><li> 디클로로 메탄에 재용 상품과 황산나트륨을 추가한다. 부드럽게 흔들거나 ≅ 1 시간 동안 주기적으로 플라스크를 저어. </li><li> 다공성 유리 필터를 사용하여 혼합물을 고를. </li><li> 회전 증발을 통해 농축. 밤새 진공 건조. </li><li> PEG-MM은 CD 2 1 H-NMR을 특징으로 할 수있다 망할 CIA 2 (15 ~ 20 mg/0.7 ML의 CD 2 망할 CIA 2, 500 MHz 이상의가 128 이상 검사 및 휴식 지연 추천, D1= 양성 이온화 모드 및 사용이 2.0 초), 및 MALDI-TOF - MALDI 매트릭스로서 (4 - hydroxyphenylazo) 벤조산. </li><li> PEG-MM은 4 ℃에서 섬광 유리 병에 달 동안 저장 될 수있다 </li></ol> 3. 촉매의 제조 <ol><li> 20 ㎖ 유리 병 교반 막대 장착에 그럽 2 차 생성 촉매 (500 ㎎, 0.589 밀리몰)를 추가합니다. </li><li> 유리 병에 피리딘 (약 0.474 ㎖, 5.89 밀리몰, 10 EQ)를 추가합니다. 솔루션은 즉각 적색에서 녹색으로 변경해야합니다. 붉은 색이 모두 사라지고 솔루션 (15-30 분) 점성이 될 때까지 반응을 자극 할 수 있습니다. </li><li> 복잡한을 침전 차가운 펜탄과 반응 병을 채우십시오. </li><li> 녹색 침전물 (촉매)를 수집하는 현탁액을 필터링합니다. 차가운 펜탄 15 ㎖로 세척 배. </li><li> 진공 하에서 밤새 녹색 고체를 건조. </li><li> 단지가 될 수있다활동의 상당한 손실없이 벤치 탑 데시 케이 터에서 실온에서 몇 달 동안 저장됩니다. 추가 예방 조치를 위해, 우리는 일반적으로 글로브 박스 내부 -20 ° C의 냉동고에 복잡한을 저장합니다. 4 ㎖의 섬광 유리 병에 즉시 (단계 3.5) 건조 후의 편의를 위해, 우리는 미리 무게 된 금액. 우리는 글로브 박스 냉동고에서이 병을 저장할 수 있습니다. 때 ROMP 반응을 실행할 준비가, 우리는 단순히 글로브 박스 중 한 병을 가지고 (4.4 단계) 아래에 설명 된대로 사용합니다. </li></ol> 4. 함께 사는 브러쉬 고분자의 원액 (BI)의 제조 DP = 10 <ol><li> 3 ㎖, 교반 막대가 장착 된 기밀 스크류 캡 유리 병 MM B 65 밀리그램 (0.020 밀리몰, 10 EQ)를 달아. 이 금액은 BASPs의 3 가지 크기의 각 MM 20 ㎎, 및 BI의 GPC 분석을위한 5 밀리그램의 나머지에 해당합니다. 유리 병의 바닥에 직접 MM을 추가 주걱을 사용합니다. TR이 시나리오로 유리 병의 측면에 부착 물질을 방지하기 위해 y는 최종 BASP 제품에서 MM 오염으로 이어질 수 있습니다. </li><li> THF의 158 μL의 MM B를 녹입니다. 즉시 용매 증발을 피하기 위해 THF를 첨가 한 후 바이알을 캡핑. 주 : 중합시 MM의 최종 농도는 0.05 M. THF 158 μL가 여기에 추가되는 경우, 촉매 용액 243 μL, 8.8 단계이어야 [MM에 대응 THF 합계의 401 μl를 수득하고 추가 될 ] = 0.05 M.는이 단계에서 용매의 양만큼 스텝 동안 8.8 용매 량도 [MM보기] 0.05 수득 변화되는대로 변화 될 수있다. 우리는 중합 &lt;0.05 가끔 전환을 완료하기 위해 진행하지 마십시오 [MM]로 수행 것을 발견했다. </li><li> MM 모두가 용해 될 때까지 용액을 저어 보자. 필요한 경우 가볍게 가열한다. 측면 상에 점성 용액 또는 유리 병의 뚜껑을 스플래터 마십시오. </li><li> 다음으로, 알려진 양 (2.8 추가3 ㎖ 유리 병 (또는 사전에 무게 촉매와 유리 병을 얻을)에 촉매의 예에 대한 MG). 6 ㎎ / ㎖의 촉매 솔루션을 제공하기 위해 무수 THF (이 예에서 466 μL)를 추가합니다. 즉시 병을 모자. 촉매가 완전히 용해 할 수 있도록 허용;. 필요한 경우 부드럽게 병을 흔들어이 촉매 용액은 ROMP 즉시 사용되어야한다. 주 1 : 촉매 용액은 숲 녹색이어야합니다. 블랙 또는 녹갈색이면 그것이 분해 가능성이 있으며, 그것은 아마도 ROMP 양호한 결과를 산출하지 않을 것이다. 분해가 발생하면, 우리는 (위의 제 3 항) 신선한 촉매를 제조하거나 새로 증류 THF를 사용하는 것이 좋습니다. 주 2 : THF의 양이 첨가는 최종 [MM은 ~ 0.05 인 것을 보장하도록 선택된다. 이 금액만큼 보상 조정 단계 4.2 MM 용액으로 만들어 짐에 따라 조정될 수있다. </li><li> B 1 EQ, 243 μL (1.46 MG 추가 </촉매 용액의 제조)&gt; 강하고 빠르게 (적가 생략) MM 교반 용액에. 유리 병에 추가 할 때 바로 MM 솔루션 위의 바늘 끝을 유지하십시오. 튀는 최종 BASP 잔류 MM 및 BI 불순물을 초래할 수 있으므로, 측면과 유리 병의 뚜껑에 반응 혼합물 튀는 마십시오. </li><li> 곧바로 바이알을 캡과 브러시 매크로 개시제 (BI)를 형성하기 위해 15 분 동안 반응 혼합물을 교반시킨. </li></ol> 5. BASPs의 형성 <ol><li> 3.6 ± 0.1 밀리그램 (단계 5.2에서 전송되는 BI의 양에 6.18 μmol, 10 당량), 5.5 ± 0.1 밀리그램 (9.28μmol, 단계 5.2에서 전송되는 BI의 양에 15 EQ)를 추가하고, 7.3 ± 0.1 MG (12.4μmol, 단계 5.2에서 전송되는 BI의 양에 20 당량) 교반 막대가 장착 세 개의 분리 된 3 ㎖ 유리 병에 가교제 C의. 유리 병의 측면에 부착 물질을 방지하기 위해 유리 병의 바닥에 직접 가교제의 무게를보십시오. 참고 : 가교제 C는 THF에 매우 용해되지 않습니다. 이 때문에, 고체를이 단계에서 직접적으로 사용된다. 가교 결합제는 수용성이고 경우에 다음 가교제의 농축 원액 제조 될 수 있고,이 용액을 다양한 양이 바이알에 전달 될 수있다. 다시, 최종 중합의 농도는&gt; 0.05 M되어야하며 용매 가교제에 첨가되고있는 경우, 용매의 환원 밖에 보상되어야한다. </li><li> C를 포함하는 세 개의 튜브의 각 BI 솔루션의 123 μL (0.618 μmol)를 추가합니다. 유리 병에 추가 할 때 바로 고체 가교제 위의 바늘 끝을 유지하십시오. 한 번이 아니라 적하보다 BI 솔루션을 추가합니다. </li><li> 유리 병 캡을 때까지 실온에서 반응을 저어완성. BASP 성장에 식별 할 수있는 효과가 없습니다 최대 24 시간 동안 교반을 계속,이 특정 MM와 가교제의 조합으로, 반응 ~ 4 시간에 완료됩니다. BI의 완전한 전환을 보장하기 위해 GPC에 의해 모니터링합니다. </li><li> 한 나머지 BI 용액에 에틸 비닐 에테르의 강하 및 N은 각각 10, 15 = 20 BASP 반응 혼합물을 첨가하여 반응을 켄 칭하고. 완전한 담금질을 보장​​하기 위해 10 분 동안 교반 하였다. </li></ol> 6. GPC 샘플 준비 GPC-MALLS 결과 쇼 덱스 GPC KD-806M 칼럼, 와이어트 던 Heleos-II MALLS 검출기, 실온에서 와이어트 Optilab t-REX 굴절률 검출기가 장착 애질런트 1260 LC 시스템에서 얻어졌다. 1.0 ㎖의 유속에서 0.025 M의 LiBr과 DMF는 / 분을 용리액으로서 사용 하였다. 결과는 와이어트 제공 아스트라 6 소프트웨어를 사용하여 분석 하였다. <ol><li> 각 반응 유리 병을위한 새로운 유리 피펫을 사용하여반응의 작은 샘플을 작성하는 반응 용액에 피펫 팁을 찍어. 약 3 ㎎ / ㎖의 최종 농도를 수득 DMF에서 0.025 M의 LiBr 250 μL로 피펫의 안쪽을 씻는다. </li><li> GPC 유리 병에 시료를 증착하기 전에 0.45 ㎛의 폴리 테트라 플루오로 에틸렌 필터를 통해 희석 된 샘플을 필터링합니다. </li><li> GPC-MALLS 실행을 설정하고 실행이 완료되면 결과를 분석. </li></ol> 약어 목록 : A : 그럽 제 3 세대 비스 - 피리딘 촉매 B : 폴리 (에틸렌 글리콜) (PEG) 마크로 모노머 (MM) B1 : PEG MM 상업적 (Aldrich)을 PEG-NH 2 사용할 수 있으며 HPLC의 정제하지 않고 사용하여 제조. B2 : PEG MM은 시판 (Aldrich)을 PEG-NH를 사용하여 제조 <sub&gt; 2 및 HPLC 정제 후에 사용. B3 : PEG MM을 사용하여 제조 새로 PEG-NH 2 합성 및 HPLC 정제 한 후 사용. BASP : 브러시 팔 성 고분자 BI : 생활 브러시 기자 C : 광분해 성 가교제 D : 몰 질량의 분산도 지수 DMF : N, N-디메틸 포름 아미드 DP : 수 평균 정도의 중합 GPC : 겔 투과 크로마토 그래피 프렙-HPLC : 취용 고성능 액체 크로마토 그래피 MALLS : 다각도 레이저 광산란 MM : 거대 MW : 분자량 M의 W : 중량 평균 개월고맙다 질량 N : 가교제 동등의 수 (A에게 C의 비율) NHS : N-히드 록시 숙신 PEG : 폴리에틸렌 글리콜 PEG-MM : 노보 넨 PEG 거대 단량체 (또한 화합물 B라고 함) ROMP : 개환 메타 세 시스 중합 THF : 테트라 히드로 푸란

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J. 44, 1714-1721 (2008).</li><li>Mosquet, M., Chevalier, Y., Le Perchec, P., Guicquero, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+of+poly+(ethylene+oxide)+with+a+terminal+amino+group+by+anionic+polymerization+of+ethylene+oxide+initiated+by+aminoalcoholates.">Synthesis of poly (ethylene oxide) with a terminal amino group by anionic polymerization of ethylene oxide initiated by aminoalcoholates.</a> Macromol. Chem. Phys. 198, 2457-2474 (1997).</li><li>Burchard, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Solution+properties+of+branched+macromolecules.">Solution properties of branched macromolecules.</a> Adv. Polym. Sci. 143, 113-194 (1999).</li><li>Gao, H. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+Star+Polymers+as+Unimolecular+Containers+for+Nanomaterials.">Development of Star Polymers as Unimolecular Containers for Nanomaterials.</a> Macromol. Rapid Comm. , 722-734 (2012).</li><li>Blencowe, A., Tan, J. F., Goh, T. K., Qiao, G. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Core+cross-linked+star+polymers+via+controlled+radical+polymerisation.">Core cross-linked star polymers via controlled radical polymerisation.</a> Polymer. 50, 5-32 (2009).</li><li>Burts, A. O., Liao, L., Lu, Y. Y., Tirrell, D. A., Johnson, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Brush-first+and+Click:+Efficient+Synthesis+of+Nanoparticles+that+Degrade+and+Release+Doxorubicin+in+Response+to+Light.">Brush-first and Click: Efficient Synthesis of Nanoparticles that Degrade and Release Doxorubicin in Response to Light.</a> Photochem. Photobiol. , (2013).</li></ol>

저자가 공개하는 게 없다.

브러쉬 우선 BASP 합성의 주요 장점은 신속하게 전문적인 장비가 필요하지 않고 병렬로 다양한 크기와 구성의 나노 구조를 합성 할 수있는 독특한 기능입니다. 본 연구는 노르 보르 넨 기능화 PEG 거대 단량체 (B,도 1) 및 비스 - 노르 보르 넨 니트로 벤질 에스테르 가교제 (C,도 1)를 사용하여 브러시 제 합성법을 보여준다. B에서 PEG 사슬은 최?...

고분자 나노 입자는 널리 약물 전달 플랫폼 지원 촉매, 생물 이미징 및 자기 조립 1-3으로 자신의 잠재력을 사용하기 위해 연구되고있다. 현대 응용 프로그램은 나노 입자의 합성은, 손쉬운 재현, 화학 기능과 호환 및 다양 4,5에 순종 할 것을 요구하고 있습니다. 긴장 올레핀의 개환 메타 세 시스 중합 (ROMP)는 제어 크기와 좁은 질량 분포 1,6-8와 기능성 고분자 나노 구조의 합성을위한 강력한 방법론이다. 예를 들어, 노르 보르 넨 - 작용 화 된 폴리 (에틸렌 글리콜) (PEG) 매크로 단량체 (MMS)를 효율적으로 수용성 병 브러시 중합체를 생성하기 위하여 ROMP 통해 중합 될 수있다. 이 방법을 사용하여, 다 이형성 약물 분자, 형광, 및 스핀 조영제를 운반 나노 구조물이 급속히 평행 6, 9, 10에서 제조 될 수있다. ROMP는 성 고분자의 &quot;팔 첫 번째&quot;합성에 사용되어왔다. 아암 첫번째 방법에서는, 선형 중합체는 무기 중합체 구형 나노 구조물을 제공하는 다기능 가교제로 가교 결합된다. Schrock 및 동료는 노르 보르 넨, dicarbomethoxynorbornadiene 및 관능 넨 가교제와 트리메틸 실릴 보호 dicarboxynorbornene 선형 중합체의 가교 결합을 통해 성 중합체의 제 1 아암 우선 ROMP 합성을보고 하였다. 11,12 Buchmeiser이있는 물질의 합성에 대해이 방법을 확장했다 지원 촉매, 조직 공학, 크로마토 그래피 13-17 포함 된 응용 프로그램의 범위. 오타니과 동료 관계 &quot;에서 아웃&quot;중합 전략 (18, 19)을 통해 기능성 표면 성 고분자 나노 입자를 만들었습니다. 대부분의 암 - 최초의 중합 모노머, 폴리머, 스타 커플 링 반응의 복잡한 상호 작용을 포함한다. 일일반적으로 넓은 분자량 (MW) 분포에 이르게 단계 성장 메카니즘을 통해 전자 후자 진행한다. 관련 팔 첫 번째 원자 이동 라디칼 중합 반응에서 이러한 제한을 극복하기 위해, Matyjaszewski와 동료는 매우 좁은 분자량 분포 (20)와 성 고분자를 제공하는 미리 형성된 고분자의 MMS 팔 첫 번째 가교를 수행했습니다. 이 경우, MMS를의 입체의 부피, 및 사이트를 시작 전 성 암의 증가 비율은 제대로 통제 스타 + 스타 커플 링 프로세스를 억제하고, 생활, 체인의 성장 메커니즘을했다. 우리는 노르 보르 넨 - 말단 PEG-MM 및 비스 - 노르 보르 넨 가교제와 ROMP의 컨텍스트에서 동일한 전략을 시도 할 때, 매우 광범위한 멀티 모달 MW 분포 스타 폴리머를 얻었다. 이 결과는이 시스템에서 혼자 MM 스타 + 스타 커플 링을 억제 할만큼 부피가 커지지 않는 것을 제안했다. 스타 팔의 입체의 부피를 증가시키고 잠재적으로이 uncontro를 제한하려면커플 링을 채우면, 먼저 가교제의 부재 하에서 병 브러시 중합체를 형성하는 MM를 중합하고 가교 결합제를 추가하려고. 우리는 특정 조건 하에서,이 &quot;솔 - 최초의&quot;방법은 좁은 분자량 분포 및 조정할 수있는 코어와 코로나의 모든 기능 &quot;브러시 팔 성 고분자&quot;(BASPs)에 간단한 액세스를 제공하는 것을 발견하게 된 것을 기쁘게했다. 우리는 최근 그럽 제 3 세대 촉매 A (그림 1) 21를 사용하여 PEG의 BASPs의 브러시 첫 ROMP 합성을보고했다. 본 연구에서는 촉매에 PEG-MM B의 노출은 정의 백본 길이의 생활 브러쉬 매크로 개시제 (B1, 그림 1)을 생성합니다. 가교제 C의 다른 양을 포함 유리 병에 B 1의 분취 량의 전송 BASP를 시작형성. MW 및 BASPs의 크기는 따라서, C의 양이 증가 기하학적 첨가. 우리는이 기하학적 성장 과정에 대한 역학적 가설을 제공하고 기능, 질산화물 코어 코로나 - 표지 BASPs 좀처럼 후 중합 변형 단계 또는 순차적 인 단량체 첨가를 필요로하지 않고 제조 할 수 있다는 것을 보여 주었다. 그러나보고 된 모든 예제에서, 우리는 촉매의 비활성화에 대해 우려했다, 우리는 글로브 박스 내부에 N 2 분위기에서 모든 반응을 수행 하였다. 우리의 최초 보고서 이후, 우리는 브러시 첫 번째 방법은 노보 넨 종료 MMS를 및 기능 가교제의 넓은 범위에서 BASPs의 형성에 매우 효과적이라는 사실을 발견했다. 우리는 또한이 방법은 공기 나 수분을 제거하는 데 특별한주의와 함께 벤치 탑에서 수행 할 수있는 것을 발견했다. 여기서, 다른 MW의 세 BASPs 일련의 싸이됩니다주변 조건에 따라 브러시 첫 번째 방법으로 nthesized. 요컨대, B의 10은 10 당량의 평균 중합도 (DP)와 BI를 수득 15 분 동안 촉매 A (도 1A)의 1.0 당량에 노출 될 것이다. BI의이 배치의 세 가지 분주은 10, 15를 포함하는 별도의 유리 병에 옮겨, 20 당량 (N, 그림 1b) C의 것입니다. 4 시간 후, 중합을 에틸 비닐 에테르의 첨가를 통해 급냉한다. 스타 폴리머 및 MW MW의 분포는 다각도 레이저 광산란 검출기 (GPC-MALLS) 탑재 겔 투과 크로마토 그래피를 사용하여 악기 특성화 될 것이다.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="592">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="84" rowspan="2" style="height:84px;width:216px;">Grubbs Second Generation Catalyst</td>
			<td rowspan="2" style="width:91px;">Materia (or Sigma Aldrich)</td>
			<td rowspan="2" style="width:119px;">C848 (Sigma Aldrich: 569747)</td>
			<td style="width:167px;">
			Used as purchased from manufacturer. 
 *Provided as a generous gift.
			</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Pyridine</td>
			<td style="width:91px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">270970</td>
			<td style="width:167px;">Used as purchased from manufacturer</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">O-(2-aminoethyl)polyethylene glycol 3000</td>
			<td style="width:91px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">07969</td>
			<td style="width:167px;">Used as purchased from manufacturer</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">PEG-MM</td>
			<td style="width:91px;">N/A</td>
			<td style="width:119px;">N/A</td>
			<td style="width:167px;">Synthesized following reported procedures (Ref. 21, protocol 1)</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">norbornene-N-hydroxysuccinimidyl (NHS) ester</td>
			<td style="width:91px;">N/A</td>
			<td style="width:119px;">N/A</td>
			<td style="width:167px;">Synthesized following reported procedures (Ref. 21)</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Bis-norb-NBOC Crosslinker</td>
			<td style="width:91px;">N/A</td>
			<td style="width:119px;">N/A</td>
			<td style="width:167px;">Synthesized following reported procedures (Ref. 21)</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Pentane</td>
			<td style="width:91px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">158941</td>
			<td style="width:167px;">Used as purchased from manufacturer</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Tetrahydrofuran (HPLC grade)</td>
			<td style="width:91px;">Sigma Aldrich </td>
			<td style="width:119px;">34865</td>
			<td style="width:167px;">Dried and purified over a solvent purification columns </td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Dichloromethane</td>
			<td style="width:91px;">VWR </td>
			<td>BDH1113-4LG</td>
			<td style="width:167px;">Used as purchased from manufacturer</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Acetonitrile (HPLC grade)</td>
			<td style="width:91px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">34998</td>
			<td style="width:167px;">Used as purchased from manufacturer</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Acetic Acid </td>
			<td style="width:91px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">A6283</td>
			<td style="width:167px;">Used as purchased from manufacturer</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Sodium sulfate </td>
			<td style="width:91px;">Sigma Aldrich</td>
			<td>239313</td>
			<td style="width:167px;">Used as purchased from manufacturer</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Diethyl ether</td>
			<td style="width:91px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">673811</td>
			<td style="width:167px;">Used as purchased from manufacturer</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Dimethylformamide (HPLC grade) </td>
			<td style="width:91px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">270547</td>
			<td style="width:167px;">Used as purchased from manufacturer</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Lithium Bromide</td>
			<td style="width:91px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">213225</td>
			<td style="width:167px;">Used as purchased from manufacturer</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">MillQ Biocel A10</td>
			<td style="width:91px;">Millipore</td>
			<td style="width:119px;"> </td>
			<td style="width:167px;"> </td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Beckmann Coulter HPLC (127p solvent module, 166p detector)</td>
			<td style="width:91px;">Beckmann Coulter</td>
			<td style="width:119px;"> </td>
			<td style="width:167px;"> </td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Zorbax 300SB-C18 PrepHT reverse phase column </td>
			<td style="width:91px;">Agilent</td>
			<td style="width:119px;"> </td>
			<td style="width:167px;"> </td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">1260 Infinity Liquid Chromatography </td>
			<td style="width:91px;">Agilent</td>
			<td style="width:119px;"> </td>
			<td style="width:167px;"> </td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">GPC KD-806M column</td>
			<td style="width:91px;">Shodex</td>
			<td style="width:119px;"> </td>
			<td style="width:167px;"> </td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Dawn Heleos II Light Scatterer</td>
			<td style="width:91px;">Wyatt</td>
			<td style="width:119px;"> </td>
			<td style="width:167px;"> </td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Optilab T-rEX Refractive Index Detector</td>
			<td style="width:91px;">Wyatt</td>
			<td style="width:119px;"> </td>
			<td style="width:167px;"> </td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Glass Scintillation Vials - 40 ml</td>
			<td style="width:91px;">Chemglass</td>
			<td>CG-4909-05</td>
			<td style="width:167px;"> </td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Glass Scintillation Vials - 4 ml </td>
			<td style="width:91px;">Chemglass</td>
			<td style="width:119px;">CG-4904-06</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Glass Scintillation Vials (PTFE-lined cap) - 2 ml </td>
			<td style="width:91px;">Agilent</td>
			<td>5183-4518</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Stir-bars</td>
			<td style="width:91px;">VWR</td>
			<td style="width:119px;">5894x</td>
			<td style="width:167px;">various sizes </td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">13 mm 0.45 &#181;m Nylon Syringe filter</td>
			<td style="width:91px;">PerkinElmer</td>
			<td>02542903</td>
			<td style="width:167px;"> </td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">13 mm 0.45 &#181;m polytetrafluoroethylene syringe filter</td>
			<td style="width:91px;">PerkinElmer</td>
			<td>02542909</td>
			<td style="width:167px;"> </td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">1 ml disposable syringes </td>
			<td style="width:91px;">VWR</td>
			<td style="width:119px;">53548-001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Swing bucket centrifuge or similar</td>
			<td style="width:91px;"> </td>
			<td style="width:119px;"> </td>
			<td style="width:167px;">Should be able to reach approximately 4,000 rpm</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Round bottom flask</td>
			<td style="width:91px;"> </td>
			<td style="width:119px;"> </td>
			<td style="width:167px;"> </td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Fritted glass filter assembly </td>
			<td style="width:91px;"> </td>
			<td style="width:119px;"> </td>
			<td style="width:167px;"> </td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Rotary Evaporator </td>
			<td style="width:91px;"> </td>
			<td style="width:119px;"> </td>
			<td style="width:167px;"> </td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Balance </td>
			<td style="width:91px;"> </td>
			<td style="width:119px;"> </td>
			<td style="width:167px;"> </td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

particles without a box: brush-first synthesis of photodegradable peg star polymers under ambient conditions

다양하게 기능화 된 나노 입자의 빠른 병렬 합성을위한 편리한 방법은 약물 전달, 생체 이미징 및 지원 촉매에 대한 새로운 공식의 발견을 가능하게 할 것이다. 이 보고서에서, 우리는 &quot;브러시 최초의&quot;방법으로 브러시 팔 성 폴리머 (BASP) 나노 입자의 병렬 합성을 보여줍니다. 이 방법에서, 노르 보르 넨 - 말단 폴리 (에틸렌 글리콜) (PEG)이 거대 단량체 (PEG-MM) 우선 리빙 브러시 매크로 개시제를 생성하는 개환 복분해 중합 (ROMP)을 통해 중합된다. 이 기자 원액의 분액 광분해 비스 - 노보 넨의 가교제의 다양한 금액을 포함 유리 병에 추가됩니다. 가교제에 대한 노출은 궁극적으로 PEG 구성 가교제 및 ​​코로나로 구성 코어 BASPs를 산출 역학적으로 제어 브러쉬 + 브러쉬 스타 + 스타 커플 링 반응의 시리즈를 시작합니다. 최종 BASP 크기 첨가 가교제의 양에 의존한다. 우리는 SYN을 수행공기와 수분을 제거하는 데 특별한주의와 벤치 탑에 세 BASPs의 논문. 샘플은 겔 투과 크로마토 그래피 (GPC)에 의해 특징되며, 결과는 불활성 (글로브 박스) 조건을 살린 우리의 이전 보고서와 밀접 동의했다. 키 실용적인 기능, 장점 및 브러시 첫 번째 방법의 잠재적 인 단점을 설명합니다.

그림 2는 GPC는 B1, B2, B3과에서 준비 BASPs의 다양한 흔적을 보여줍니다. 모든 경우에, 데이터는 가교제 (N)의 당량을 늘리면 BASP의 크기 증가에 이르게 나타낸다. 우리의 이전 보고서에서 관찰 된 바와 같이, 가교 결합제의 10 당량 균일 BASPs를 달성하기 위해 충분하지 않다; N = 10 샘플은 특히 정제되지 않은 MM의 B1의 경우 잔류 브러시 중...

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Particles without a Box: Brush-first Synthesis of Photodegradable PEG Star Polymers under Ambient Conditions

폴리 (에틸렌 글리콜) (PEG) 브러시 팔 성 고분자 좁은 질량 분포 및 조정할 수있는 나노 크기로 (BASPs는) 그 결과 생활의 부분 전송 다음에 PEG - 노보 넨 거대 단량체의 개환 메타 세 시스 중합 (ROMP)을 통해 합성된다 강성, 사진 분해성 비스 - 노보 넨의 가교제의 다양한 금액을 포함하는 유리 병에 브러시 개시.

상자없이 입자 : 주위 조건에서 광분해 성 고분자 PEG 브러쉬 최초의 합성

Convenient methods for the rapid, parallel synthesis of diversely functionalized nanoparticles will enable discovery of novel formulations for drug ...

particles-without-box-brush-first-synthesis-photodegradable-peg-star

Research

JoVE Journal

Chemistry

39.6K 조회수.  Massachusetts Institute of Technology.  폴리 (에틸렌 글리콜) (PEG) 브러시 팔 성 고분자 좁은 질량 분포 및 조정할 수있는 나노 크기로 (BASPs는) 그 결과 생활의 부분 전송 다음에 PEG - 노보 넨 거대 단량체의 개환 메타 세 시스 중합 (ROMP)을 통해 합성된다 강성, 사진 분해성 비스 - 노보 넨의 가교제의 다양한 금액을 포함하는 유리 병에 브러시 개시. 

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A Simple Method for the Size Controlled Synthesis of Stable Oligomeric Clusters of Gold Nanoparticles under Ambient Conditions

Reducing dilute aqueous HAuCl4 with sodium thiocyanate (NaSCN) under alkaline conditions produces 2 to 3 nm diameter nanoparticles. Stable grape-like oligomeric clusters of these yellow nanoparticles of narrow size distribution are synthesized under ambient conditions via two methods. The delay-time method controls the number of subunits in the oligoclusters by varying the time between the addition of HAuCl4 to alkaline solution and the subsequent addition of reducing agent, NaSCN. The yellow oligoclusters produced range in size from ~3 to ~25 nm. This size range can be further extended by an add-on method utilizing hydroxylated gold chloride (Na+[Au(OH4-x)Clx]-) to auto-catalytically increase the number of subunits in the as-synthesized oligocluster nanoparticles, providing a total range of 3 nm to 70 nm. The crude oligocluster preparations display narrow size distributions and do not require further fractionation for most purposes. The oligoclusters formed can be concentrated &#62;300 fold without aggregation and the crude reaction mixtures remain stable for weeks without further processing. Because these oligomeric clusters can be concentrated before derivatization they allow expensive derivatizing agents to be used economically. In addition, we present two models by which predictions of particle size can be made with great accuracy.

We describe a simple method for producing highly stable oligomeric clusters of gold nanoparticles via the reduction of chloroauric acid (HAuCl4) with sodium thiocyanate (NaSCN). The oligoclusters have a narrow size distribution and can be produced with a wide range of sizes and surface coats.

주변 조건에 따라 금 나노 입자의 안정 올리고머 클러스터의 크기 제어 합성을위한 간단한 방법

Reducing dilute aqueous HAuCl4 with sodium thiocyanate (NaSCN) under alkaline conditions produces 2 to 3 nm diameter nanoparticles. Stable grape-like ...

연구

화학

Visualization of Ambient Mass Spectrometry with the Use of Schlieren Photography

This manuscript outlines how to visualize mass spectrometry ambient ionization sources using schlieren photography. In order to properly optimize the mass spectrometer, it is necessary to characterize and understand the physical principles of the source. Most commercial ambient ionization sources utilize jets of nitrogen, helium, or atmospheric air to facilitate the ionization of the analyte. As a consequence, schlieren photography can be used to visualize the gas streams by exploiting the differences in refractive index between the streams and ambient air for visualization in real time. The basic setup requires a camera, mirror, flashlight, and razor blade. When properly configured, a real time image of the source is observed by watching its reflection. This allows for insight into the mechanism of action in the source, and pathways to its optimization can be elucidated. Light is shed on an otherwise invisible situation.

This paper presents a protocol for the visualization of gaseous streams of an ambient ionization source using schlieren photography and mass spectrometry.

슐 리렌 사진의 사용과 주변 질량 분석의 시각화

This manuscript outlines how to visualize mass spectrometry ambient ionization sources using schlieren photography. In order to properly optimize the mass ...

Synthesis of Cyclic Polymers and Characterization of Their Diffusive Motion in the Melt State at the Single Molecule Level

We demonstrate a method for the synthesis of cyclic polymers and a protocol for characterizing their diffusive motion in a melt state at the single molecule level. An electrostatic self-assembly and covalent fixation (ESA-CF) process is used for the synthesis of the cyclic poly(tetrahydrofuran) (poly(THF)). The diffusive motion of individual cyclic polymer chains in a melt state is visualized using single molecule fluorescence imaging by incorporating a fluorophore unit in the cyclic chains. The diffusive motion of the chains is quantitatively characterized by means of a combination of mean-squared displacement (MSD) analysis and a cumulative distribution function (CDF) analysis. The cyclic polymer exhibits multiple-mode diffusion which is distinct from its linear counterpart. The results demonstrate that the diffusional heterogeneity of polymers that is often hidden behind ensemble averaging can be revealed by the efficient synthesis of the cyclic polymers using the ESA-CF process and the quantitative analysis of the diffusive motion at the single molecule level using the MSD and CDF analyses.

A protocol for the synthesis and characterization of diffusive motion of cyclic polymers at the single molecule level is presented.

단일 분자 수준에서 순환 고분자의 합성 및 용융 상태에서 그들의 확산 운동의 특성

We demonstrate a method for the synthesis of cyclic polymers and a protocol for characterizing their diffusive motion in a melt state at the single ...

Facile Preparation of Ultrafine Aluminum Hydroxide Particles with or without Mesoporous MCM-41 in Ambient Environments

An aqueous suspension of nanogibbsite was synthesized via the titration of aluminum aqua acid [Al(H2O)6]3+ with L-arginine to pH 4.6. Since the hydrolysis of aqueous aluminum salts is known to produce a wide array of products with a wide range of size distributions, a variety of state-of-the-art instruments (i.e., 27Al/1H NMR, FTIR, ICP-OES, TEM-EDX, XPS, XRD, and BET) were used to characterize the synthesis products and identification of byproducts. The product, which was comprised of nanoparticles (10-30 nm), was isolated using gel permeation chromatography (GPC) column technique. Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy and powder X-ray diffraction (PXRD) identified the purified material as the gibbsite polymorph of aluminum hydroxide. The addition of inorganic salts (e.g., NaCl) induced electrostatic destabilization of the suspension, thereby agglomerating the nanoparticles to yield Al(OH)3 precipitate with large particle sizes. By utilizing the novel synthetic method described here, Al(OH)3 was partially loaded inside the highly ordered mesoporous framework of MCM-41, with average pore dimensions of 2.7 nm, producing an aluminosilicate material with both octahedral and tetrahedral Al (Oh/Td = 1.4). The total Al content, measured using energy-dispersive X-ray spectrometry (EDX), was 11% w/w with a Si/Al molar ratio of 2.9. A comparison of bulk EDX with surface X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) elemental analysis provided insight into the distribution of Al within the aluminosilicate material. Furthermore, a higher ratio of Si/Al was observed on the external surface (3.6) as compared to the bulk (2.9). Approximations of O/Al ratios suggest a higher concentration of Al(O)3 and Al(O)4 groups near the core and external surface, respectively. The newly developed synthesis of Al-MCM-41 yields a relatively high Al content while maintaining the integrity of the ordered silica framework and can be used for applications where hydrated or anhydrous Al2O3 nanoparticles are advantageous.

An ultrafine aluminum hydroxide nanoparticle suspension was prepared via the controlled titration of [Al(H2O)]3+ with L-arginine to pH 4.6 with and without cage-effect confinement within mesoporous channels of MCM-41.

대기 환경에서의 메조 포러스 MCM-41 유무에 따른 초 미세 수산화 알루미늄 입자의 간편한 제조

An aqueous suspension of nanogibbsite was synthesized via the titration of aluminum aqua acid [Al(H2O)6]3+ with L-arginine to pH 4.6. Since the hydrolysis ...

Facet-to-facet Linking of Shape-anisotropic Colloidal Cadmium Chalcogenide Nanostructures

Here, we describe a protocol that allows for shape-anisotropic cadmium chalcogenide nanocrystals (NCs), such as nanorods (NRs) and tetrapods (TPs), to be covalently and site-specifically linked via their end facets, resulting in polymer-like linear or branched chains. The linking procedure begins with a cation-exchange process in which the end facets of the cadmium chalcogenide NCs are first converted to silver chalcogenide. This is followed by the selective removal of ligands at their surface. This results in cadmium chalcogenide NCs with highly reactive silver chalcogenide end facets that spontaneously fuse upon contact with each other, thereby establishing an interparticle facet-to-facet attachment. Through the judicious choice of precursor concentrations, an extensive network of linked NCs can be produced. Structural characterization of the linked NCs is carried out via low- and high-resolution transmission electron microscopy (TEM), as well as energy-dispersive X-ray spectroscopy, which confirm the presence of silver chalcogenide domains between chains of cadmium chalcogenide NCs.

A protocol detailing how shape-anisotropic colloidal cadmium chalcogenide nanocrystals can be covalently linked via their end facets is presented here.

면 대 면 모양 이방성 콜 로이드 카드뮴 칼코게나이드 Nanostructures의 연결

Here, we describe a protocol that allows for shape-anisotropic cadmium chalcogenide nanocrystals (NCs), such as nanorods (NRs) and tetrapods (TPs), to be ...

Phase Behavior of Charged Vesicles Under Symmetric and Asymmetric Solution Conditions Monitored with Fluorescence Microscopy

Phase-separated giant unilamellar vesicles (GUVs) exhibiting coexisting liquid-ordered and liquid-disordered domains are a common biophysical tool to investigate the lipid raft hypothesis. Numerous studies, however, neglect the impact of physiological solution conditions. On that account, the current work presents the effect of high-salinity buffer and trans-membrane solution asymmetry on liquid-liquid phase separation in charged GUVs grown from dioleylphosphatidylglycerol, egg sphingomyelin, and cholesterol. The effects were studied under isothermal and varying temperature conditions.
We describe equipment and experimental strategies applicable for monitoring the stability of coexisting liquid domains in charged vesicles under symmetric and asymmetric high-salinity solution conditions. This includes an approach to prepare charged multicomponent GUVs in high-salinity buffer at high temperatures. The protocol entails the option to perform a partial exchange of the external solution by a simple dilution step while minimizing the vesicle dilution. An alternative approach is presented utilizing a microfluidic device that allows for a complete external solution exchange. The solution effects on phase separation were also studied under varying temperatures. To this end, we present the basic design and utility of an in-house built temperature control chamber. Furthermore, we reflect on the assessment of the GUV phase state, pitfalls associated with it and how to circumvent them.

Experiments on phase separated giant unilamellar vesicles (GUVs) frequently neglect physiological solution conditions. This work presents approaches to study the effect of high-salinity buffer on liquid-liquid phase separation in charged multicomponent GUVs as a function of trans-membrane solution asymmetry and temperature.

형광 현미경 검사 법으로 모니터링 하는 대칭 및 비대칭 솔루션 조건에서 충전된 Vesicles의 위상 동작

Phase-separated giant unilamellar vesicles (GUVs) exhibiting coexisting liquid-ordered and liquid-disordered domains are a common biophysical tool to ...

Synthesis of Core-shell Lanthanide-doped Upconversion Nanocrystals for Cellular Applications

Lanthanide-doped upconversion nanocrystals (UCNs) have attracted much attention in recent years based on their promising and controllable optical properties, which allow for the absorption of near-infrared (NIR) light and can subsequently convert it into multiplexed emissions that span over a broad range of regions from the UV to the visible to the NIR. This article presents detailed experimental procedures for high-temperature co-precipitation synthesis of core-shell UCNs that incorporate different lanthanide ions into nanocrystals for efficiently converting deep-tissue penetrable NIR excitation (808 nm) into a strong blue emission at 480 nm. By controlling the surface modification with biocompatible polymer (polyacrylic acid, PAA), the as-prepared UCNs acquires great solubility in buffer solutions. The hydrophilic nanocrystals are further functionalized with specific ligands (dibenzyl cyclooctyne, DBCO) for localization on the cell membrane. Upon NIR light (808 nm) irradiation, the upconverted blue emission can effectively activate the light-gated channel protein on the cell membrane and specifically regulate the cation (e.g., Ca2+) influx in the cytoplasm. This protocol provides a feasible methodology for the synthesis of core-shell lanthanide-doped UCNs and subsequent biocompatible surface modification for further cellular applications.

A protocol is presented for the synthesis of core-shell lanthanide-doped upconversion nanocrystals (UCNs) and their cellular applications for channel protein regulation upon near-infrared (NIR) light illumination.

코어-쉘 란타넘족 실수로 업 나노 세포 응용 프로그램의 합성

Lanthanide-doped upconversion nanocrystals (UCNs) have attracted much attention in recent years based on their promising and controllable optical ...

Cercosporin-Photocatalyzed [4+1]- and [4+2]-Annulations of Azoalkenes Under Mild Conditions

The interest on nitrogen-containing heterocycles has expanded rapidly in the synthetic community since they are important motifs for new drugs. Traditionally, they were synthesized through thermal cycloaddition reactions, whereas today, photocatalysis is preferred due to the mild and efficient conditions. With this focus, a new photocatalytic method for the synthesis of nitrogen-containing heterocycles is highly desired. Here, we report a protocol for the biosynthesis of cercosporin, which could function as a metal-free photocatalyst. We then illustrate cercosporin-photocatalyzed protocols for the synthesis of nitrogen-containing heterocycles 1,2,3-thiadiazoles through annulation of azoalkenes with KSCN, and synthesis of 1,4,5,6-tetrahydropyridazines [4+2] through cyclodimerization of azoalkenes under mild conditions, respectively. As a result, there is a new bridge between the microbial fermentation method and organic synthesis in a mild, cost-effective, environmentally friendly and sustainable manner.

New routes for the synthesis of nitrogen-containing heterocycles utilizing cercosporin as a metal-free photocatalyst were developed.

세르코스포린-포토카탈루즈 [4+1]- 및 [4+2]-온화한 조건하에서 아졸케네스의 탄화

The interest on nitrogen-containing heterocycles has expanded rapidly in the synthetic community since they are important motifs for new drugs. ...

A Femtoliter Droplet Array for Massively Parallel Protein Synthesis from Single DNA Molecules

Advances in spatial resolution and detection sensitivity of scientific instrumentation make it possible to apply small reactors for biological and chemical research. To meet the demand for high-performance microreactors, we developed a femtoliter droplet array (FemDA) device and exemplified its application in massively parallel cell-free protein synthesis (CFPS) reactions. Over one million uniform droplets were readily generated within a finger-sized area using a two-step oil-sealing protocol. Every droplet was anchored in a femtoliter microchamber composed of a hydrophilic bottom and a hydrophobic sidewall. The hybrid hydrophilic-in-hydrophobic structure and the dedicated sealing oils and surfactants are crucial for stably retaining the femtoliter aqueous solution in the femtoliter space without evaporation loss. The femtoliter configuration and the simple structure of the FemDA device allowed minimal reagent consumption. The uniform dimension of the droplet reactors made large-scale quantitative and time-course measurements convincing and reliable. The FemDA technology correlated the protein yield of the CFPS reaction with the number of DNA molecules in each droplet. We streamlined the procedures about the microfabrication of the device, the formation of the femtoliter droplets, and the acquisition and analysis of the microscopic image data. The detailed protocol with the optimized low running cost makes the FemDA technology accessible to everyone who has standard cleanroom facilities and a conventional fluorescence microscope in their own place.

The overall goal of the protocol is to prepare over one million ordered, uniform, stable, and biocompatible femtoliter droplets on a 1 cm2 planar substrate that can be used for cell-free protein synthesis.

단일 DNA 분자에서 대규모 병렬 단백질 합성을 위한 펨토리터 물방울 배열

Advances in spatial resolution and detection sensitivity of scientific instrumentation make it possible to apply small reactors for biological and ...

Synthesis of Aptamer-PEI-g-PEG Modified Gold Nanoparticles Loaded with Doxorubicin for Targeted Drug Delivery

Due to drug resistance and toxicity in healthy cells, use of doxorubicin (DOX) has been limited in clinical cancer therapy. This protocol describes the designing of poly(ethylenimine) grafted with polyethylene glycol (PEI-g-PEG) copolymer functionalized gold nanoparticles (AuNPs) with loaded aptamer (AS1411) and DOX through amide reactions. AS1411 is specifically bonded with targeted nucleolin receptors on cancer cells so that DOX targets cancer cells instead of healthy cells. First, PEG is carboxylated, then grafted to branched PEI to obtain a PEI-g-PEG copolymer, which is confirmed by 1H NMR analysis. Next, PEI-g-PEG copolymer coated gold nanoparticles (PEI-g-PEG@AuNPs) are synthesized, and DOX and AS1411 are covalently bonded to AuNPs gradually via amide reactions. The diameter of the prepared AS1411-g-DOX-g-PEI-g-PEG@AuNPs is ~39.9 nm, with a zeta potential of -29.3 mV, indicating that the nanoparticles are stable in water and cell medium. Cell cytotoxicity assays show that the newly designed DOX loaded AuNPs are able to kill cancer cells (A549). This synthesis demonstrates the delicate arrangement of PEI-g-PEG copolymers, aptamers, and DOX on AuNPs that are achieved by sequential amide reactions. Such aptamer-PEI-g-PEG functionalized AuNPs provide a promising platform for targeted drug delivery in cancer therapy.

In this protocol, doxorubicin-loaded AS1411-g-PEI-g-PEG modified gold nanoparticles are synthesized via three-step amide reactions. Then, doxorubicin is loaded and delivered to target cancer cells for cancer therapy.

표적 약물 전달을 위해 독소루비신으로 로드된 압타머-PEI-g-PEG 수정 금 나노 입자의 합성

Due to drug resistance and toxicity in healthy cells, use of doxorubicin (DOX) has been limited in clinical cancer therapy. This protocol describes the ...