The authors gratefully acknowledge the National Science Foundation (NSF) for financial support of this work through a CAREER award (CBET-0746210) and through award CBET-1159500. We would like to thank Dr. Turkson (Univ. of Hawaii Cancer Center) and Dr. Altomare (Univ. of Central Florida College of Medicine) for assistance with cell culture.

1. 배양 세포주 <ol><li> 이하의 2 분 동안 온수에 냉각제 튜브를 보유함으로써 해동 TE 71 (마우스 흉선 상피 세포), MDA-MB-231 (인간 유방암 세포), A549 (인간 폐암 세포) 및 OVCAR3 (인간 난소 종양 세포) . 106 × g으로 6 분 동안 각각의 세포주를 원심 분리하고, 10 % FBS가 보충 된 10 mL의 DMEM 배지를 추가한다. </li><li> 서스펜션을 기음과 펠렛에 3 ㎖ 미디어를 추가 할 수 있습니다. 적절 수회 피펫 팅하여 세포를 섞는다. 이 용액을 셀 T75 플라스크에 10 % FBS가 보충 된 DMEM 7 mL의 배지를 예열 사전에 추가하고, 37 ℃에서 95 % 공기 / 5 % CO 2의 가습 된 분위기에서 플라스크를 유지한다. 통로 0으로이 플라스크 레이블. </li><li> 세포의 80 % 컨 플루 언시에 도달 할 때, 10 분 동안 0.05 % 트립신 이들을 배양하여 세포를 수확. 미디어의 동일한 양을 첨가함으로써 트립신을 중성화. 원심 분리기 106 X g에서 6 분 동안이 솔루션입니다. 서스펜션을 제거하고 여기에 3 ㎖에게 신선한 매체를 추가 할 수 있습니다. 아 믹스L 7 ml의 미디어를 포함하는 배양 플라스크에 소량 (100 μL)를 전송합니다. 인큐베이터에서 배양 플라스크를 품어. 항로 1과 플라스크 레이블. </li><li> 통로 11 또는 12까지 문화 세포주. </li></ol> 나노 입자의 2 제작 <ol><li> ~ 10 -6 M (조정) 희석 MEH-PPV 원액의 조제 <ol><li> 바이알 1 ㎎ 분자량 폴리 [2- 메 톡시 -5- (2- 에틸 헥 실옥시) -1,4- 페닐 렌 비닐 렌] (MEH-PPV) (평균 Mn)는 150,000-250,000 g / 몰, 3 ml의 테트라 히드로 푸란 (THF)을 첨가 . 핫 플레이트상에서 80 ℃에서 가열하면서 2 시간 동안 교반한다. </li><li> 0.2 μm의 주사기 필터를 사용하여 새로운 바이알에 상기 용액을 필터. &#39;희석 MEH-PPV 원액&#39;으로이 솔루션을 레이블. 단계 2.1.3과 2.1.4에 설명 된대로이 솔루션은 농도의 미세 조정 후 나노 입자 준비에 참여한다. </li><li> 3의 용액으로 희석 MEH-PPV 주식 솔루션의 50 μl를 추가. &#39;희석 MEH-PPV 원액&#39;으로이 솔루션을 레이블. 자외선 - 마주 분광에 의해 495 nm에서 흡광도를 1cm 석영 큐벳에 전송하고 측정한다. </li><li> 희석 MEH-PPV 원액의 흡광도가 0.17보다 높은 경우, 한 번에 THF 1 mL를 첨가하여 희석 MEH-PPV 스톡 용액을 희석하고, 495 nm에서의 흡광도가 될 때까지 단계 2.1.3을 반복 0.13-0.17의 범위. </li><li> 아래 그림과 같이 램버트 - 비어 법칙을 사용하여 희석 MEH-PPV 주식 솔루션의 몰 농도를 계산합니다. 여기에 0.15 흡광도 프로토콜의 나머지 예로서 사용된다 (예., 관측 흡광도 모든 다음 계산을 조정), 사용 MEH-PPV의 흡광 계수가 107 M -1 cm 사용 경로 길이가 -1이다 1cm. = ε xbxc (는 식 1) (ε - 몰 흡광 계수, A - 흡광도, B - 경로 길이, C - 용액의 농도) 0.15 = 10 7 M -1 cm -1 X 1cm의 XC (는 식 2) C = 1.5 × 10 -8 M (는 식 3) 다음과 같이 희석 MEH-PPV 원액의 농도를 찾기 위해 상기 농도를 사용 M 1 V 1 = M 2 V 2 (는 식 4) 0.15 × 10-7 M X 3050 μL = M 2 × 50 μL (는 식 5) M 2 = 9.15 × 10 -7 M (는 식 6) 이것은 &#39;조정 희석 MEH-PPV 원액&#39;의 농도이다. </li></ol></li><li> 조정 희석 MEH-PPV 원액에 MEH-PPV의 질량을 계산 <ol><li> 섹션 2.1.4에서 얻어진 몰 농도 10 6g / 몰이다 MEH-PPV의 분자량 (M w)를 사용하여 다음과 같이 조정 원액 원액 1 ml의 MEH-PPV의 질량을 계산한다. M = N / V (N -. 더 몰, V - L의 볼륨 ()는 식 7) 따라서, 1 ㎖ 중의 MEH-PPV의 질량의 조절 싶게iluted 원액 9.15 X 10-4 g이다. </li></ol></li><li> MEH-PPV의 혼합 PCBM <ol><li> 페닐 C 61 - 뷰티 르산 메틸 에스터 (PCBM)의 질량을 계산하는 것은 50 중량 % PCBM은 질량에 대해 정의 된 50 중량 % PCBM 도핑 MEH-PPV 용액을 만들기 위해 콘텐츠 MEH-PPV 용액에 첨가되는 MEH-PPV의 (즉, MEH-PPV의 절반 질량). 2.2 절에서 얻은 MEH-PPV의 무게를 사용하여. MEH-PPV × 100 % = 50 중량 % PCBM의 PCBM / 9.15 × 10 -4 G의 질량 (는 식 8) PCBM = 4.57 × 10 -4 G의 질량 (는 식 9) </li><li> 유리 병에 1 mg을 PCBM의 무게를 500 μL의 THF를 추가합니다. 910.88 g / 몰로서 PCBM의 분자량을 사용하여이 용액에 PCBM의 농도를 계산할 PCBM 솔루션 = 0.001 g / (910.88 g / 몰 * 500 μL)의 몰 농도 (는 식 10) PCBM 용액의 몰 농도 = 2.19 × 10 -9 몰 / μL (는 식 (11)) </li><li> PCBM 용액의 부피를 계산하는 조정에 추가 할 필요 ME를 희석하지H-PPV 스톡 용액을 단계 2.3.2에서 산출 몰 농도를 사용하여 THF의 50 중량 % 도핑 PCBM MEH-PPV 용액을 얻었다 4.57 X PCBM X 1 몰 / 910.88 GX 1 μL / 2.19 × 10 -9 몰 = 229 μL의 10 -4 G (는 식 (12)) 조정 희석 MEH-PPV 원액 1 ㎖로 PCBM 용액 229 μl를 넣고 잘 섞는다. </li></ol></li><li> 재 침전 방법에 의한 나노 입자의 제조 <ol><li> 전송에 연결된 바늘로 1 ML의 주사기에 혼합 MEH-PPV / PCBM 용액 1ml를. </li><li> 급속 1,200 rpm으로 교반 DI 물 4 ㎖ 중에 혼합 MEH-PPV / PCBM 용액 1 ㎖을 주입. 주사 후 즉시 교반 중지합니다. 추가 처리없이 이러한 나노 입자를 사용합니다. </li></ol></li></ol> 이미징을위한 나노 입자와 세포 라인의 3 배양 참고 : 모든 영상 실험은 35mm 페트리 접시에 완성되었다 <ol><li> nanoparti의 통풍 관세포주에서 사이클 사용 <ol><li> 12 번째 통로까지 배양 세포주. 35mm 배양 접시에서 12 일 통과 배양 세포에서. 24 시간 후 세포가 40 %의 합류이되도록 35mm 배양 접시에 추가 세포의 농도를 조정합니다. </li><li> 이 단계에서, 배양 접시에서 10 % FBS가 첨가 된 DMEM 미디어를 제거 두 번 1X DPBS로 세포를 씻어하고 페트리 접시에 2 ml의 DMEM에 나노 입자 현탁액의 100 μl를 추가합니다. </li><li> 24 시간 후 배양 접시에서 DMEM / 나노 입자 현탁액을 제거하고 1X DPBS 3 회와 세포를 씻으십시오. 그런 다음 10 분 동안 4 % 파라 포름 알데히드와 인큐베이션하여 세포를 고정한다. DPBS로 두 번 씻으십시오. 2 분 동안 인큐베이션하여 염료가 300nm DAPI와 세포를 염색. DPBS로 두 번 씻으십시오. 그런 다음 이미징 DPBS에서 세포를 유지합니다. </li></ol></li><li> ROS의 탐지 <ol><li> 문화 A549 및 섹션 3.1.1에 설명 된대로 페트리 접시, 세포주 당 6에서 OVCAR3 세포 라인. 레이블페트리 접시는 표 1에 도시. </li><li> 표 1과 24 시간 동안 배양으로 배양 접시의 세에 2 ml의 DMEM에 나노 입자 현탁액의 100 μl를 추가합니다. 빛 복용량을받을 24 시간 후 세포를 씻어 HBSS (행크의 균형 소금 용액)의 셀을 중단 무료 미디어를 염색 할 배양 접시하십시오. </li><li> 15 분의 솔라 시뮬레이터의 램프를 따뜻하게. 자외선을 걸러 램프의 전면에 UV 필터를 놓습니다. 페트리 접시의 표면에서 0.5 일 (50 mW의 / cm 2)의 강도를 얻기 램프 전력을 조정함으로써 기준 태양 전지와 램프를 보정. 이 특정 설정에서 해당 조건 램프에 공급되는 218 W의 전력을 얻을 수 있었다. </li><li> 180 J 아래의 계산과 같이 / ㎠의 빛 복용량 결과 60 분 동안 램프 (뚜껑 오픈)에서 배양 접시를 놓고 : 50 mW의 / cm 2 × 3,600 초 / 1,000 = 180 J / ㎠ </li><li> HBSS를 제거하고 세척하지 않고 더 배양 접시에 10 % FBS가 첨가 된 2 ml의 DMEM 미디어를 추가 할 수 있습니다. 또 다른 2 시간 동안 세포를 배양한다. </li><li> 양성 대조군을 30 분 동안 100 μM 과산화수소 (H 2 O 2)와 함께 세포를 배양한다. </li><li> 37 ° C에서 30 분 동안 염색을 가진 세포를 배양하여 ROS 검출 시약 5 μM의 최종 농도로 모든 배양 접시에 세포를 염색. </li><li> 10 분 동안 4 % 파라 포름 알데히드와 인큐베이션하여 세포를 고정한다. DPBS로 두 번 씻으십시오. 2 분 동안 인큐베이션하여 염료가 300nm DAPI와 세포를 염색. DPBS로 두 번 씻으십시오. 그런 다음 이미징 DPBS에서 세포를 유지합니다. </li></ol></li><li> PI와 아 넥신 V FITC에 의해 세포 사멸 및 괴사 <ol><li> 문화 5 페트리 접시에 각각의 세포주. 나머지 2 페트리 접시 제어 샘플 될 것이지만이 배양 접시의 세 가지 실험이 될 것입니다. 전자와 같은 나노 입자 실험 3 페트리 접시를 품어섹션 3.1.2에 xplained. 제어 샘플을 나노 입자로 배양되지 않습니다. </li><li> 24 시간 배양 후 단계 3.2.3을 따르십시오. </li><li> 램프 (뚜껑 오픈)에서 3 실험 배양 접시를 놓고 20 분, 40 분에 한 60 분에서 하나에 하나를 제거합니다. 이 60, 120, 180의 가벼운 용량 J / ㎠, 각각 (섹션 3.2.4에서 계산)에 노출 된 세 개의 샘플을 얻을 수 있습니다. 다음에, 제어 배양 접시 중 하나에 180 J / cm 2 광 투여를 관리. 이는 나노 입자의 부재 하에서인가 광 복용량 제어이다. 빛 나머지 제어 샘플 용량 (NO 나노 입자 및 적용 등 없음 용량)를 적용하지 마십시오. </li><li> 10 % FBS가 첨가 된 DMEM 매체와 HBSS를 교체하고 4 시간 동안 인큐베이터에서 배양 접시를 유지한다. </li><li> 15 분 동안 염색하여 세포를 배양하여 실험 및 아 넥신 V의 FITC 20 μL와 제어 배양 접시에 세포를 염색. DPBS로 두 번 씻으십시오. C를 얼룩2 분 동안 염료로 배양 300 나노 DAPI뿐만 아니라 300 나노 PI (요오드화 프로피 듐)와 ELL 학생. DPBS로 두 번 씻으십시오. 그런 다음 이미징 DPBS에서 세포를 유지합니다. </li></ol></li></ol> 나노 입자 4. 내장 세포 독성 <ol><li> 96 웰 플레이트에 세포 배양을 계산 <ol><li> 미디어를 제거하고 10 분 동안 0.05 % 트립신으로 세포를 인큐베이션 DPBS로 두 번 세포를 세척하여 배양 플라스크로부터 세포를 수확. 그 결과 세포 용액에 10 % FBS가 첨가 된 2 ml의 DMEM 미디어를 추가합니다. 단봉으로 세포 클러스터를 분리하는 제대로 솔루션을 섞는다. </li><li> 세포 현탁액 100 ㎕을 취하여 10 % FBS가 보충 된 900 ㎕의 DMEM 배지에 추가. 잘 섞는다. 혈구에이 서스펜션의 10 μl를 놓습니다. 혈구를 사용하여 세포를 세어 4.1.1 4 × 10 5 세포 / ml의 세포 현탁액의 농도를 조절한다. </li><li> 5 96 웰 플레이트는 0 시간, 24 시간으로 표시 가지고 가십시오R, 48 시간, 72 시간, 96 시간. 따라서 / 웰의 세포를 파종 2500, 표 2에 나타낸 바와 같이 우물에 5 × 104 세포 / ㎖의 세포 용액 50 ㎕의 TE (71, A549)를 추가한다. OVCAR3 및 MDA-MB-231 세포주에 대해 동일한 절차를 수행합니다. </li><li> 24 시간 후 1X DPBS 가진 웰을 세척하고, 표 2에 나타낸 바와 같이 우물에 나노 입자의 농도가 증가하는 50 μL를 추가한다., 20 (100)를 추가하여 다양한 나노 입자의 농도를 준비하고, DMEM 2.4.2로부터의 나노 입자 현탁액을 180 μL에 각각 최종 0.4 × 10-4 ㎎ / ㎖ 농도의 나노 입자를 얻을 수 2 ㎖의 부피, 2.0 × 10 -4 ㎎ / ㎖, 3.6 X 10-4 ㎎ / ㎖를 얻었다. 각 셀 라인은 나노 입자의 각 농도 삼중있다. </li></ol></li><li> 어둠 속에서 세포 생존 능력을 측정 <ol><li> 바로 나노 입자를 추가 한 후 0 시간 플레이트에 10 μL의 MTT를 추가합니다. 포르 마잔 크리스 í 4 시간 동안 접시를 품어루게릭 병은 형성한다. 우물에 50 μL의 가용화 솔루션을 추가합니다. 포르 마잔 결정을 용해 6 시간 동안 접시를 품어. </li><li> 마이크로 플레이트 리더와 570 nm에서 흡광도를 기록하여 0 시간 플레이트의 세포 생존율을 측정한다. </li><li> 24 시간 플레이트를 들어, 1X DPBS로 세포를 씻어 나노 입자와 각 웰 후 24 시간 배양에 50 μL 미디어를 추가 할 수 있습니다. MTT를 추가하고 4.2.1과 4.2.2에서 설명 판을 읽어 보시기 바랍니다. </li><li> 48 시간, 72 시간, 96 시간 플레이트, 1X DPBS로 세포를 씻어 나노 입자와 24 시간 배양 한 후 우물에 50 μL 미디어를 추가 할 수 있습니다. 남은 시간 동안 세포를 품어. </li><li> 4.2.1 4.2.2 4.2.5에서 설명 된 바와 같이) 특정 시점에서 세포 생존 능력을 측정한다. </li><li> (N = 3) 3 회 반복 실험을 완료 </li></ol></li></ol> 5. PDT 후 세포 생존 능력을 측정 <ol><li> 세포를 계산하고 96 웰 플레이트에서 배양. <ol><li> 9 세트 레이블TE A549 71 + 판 OVCAR3 + 및 MDA-MB-231 플레이트 모두 표 3에 나타낸 바와 같이 6 웰 플레이트. 4.1.3에 도시 된 바와 같이 판의 배치는 동일하다. </li><li> 섹션 4.1.2에서 표 2에 나타낸 바와 같이 동일한 레이아웃 4.1 절에서 설명한 바와 같이 96 웰 플레이트 종자. </li><li> 24 시간이 판에 나노 입자를 추가 한 후 4.1.4에 설명 된대로. </li><li> 나노 입자의 첨가 한 후 24 시간이 1X DPBS로 세포를 씻어 각 웰에 50 μl의 HBSS를 추가합니다. </li><li> 3.2.3에서 설명한 바와 같이 각각의 빛의 용량을 가진 판을 조사. </li><li> 10 % FBS가 첨가 된 50 μL DMEM 매체와 HBSS를 교체하고 PDT 후 각각의 기간에 대한 번호판을 품어. </li><li> 4.2.1과 4.2.2에서 설명한 바와 같이 각각의 시간 후 세포 생존율을 측정한다. </li></ol></li></ol> 6. 형광 현미경 <ol><li> 나노 입자의 통풍 관 <ol><li> 현미경의 램프를 켜십시오차 영상 전에 레이저 30 분. 현미경의 무대에 (3.1 절에서 설명) 고정 된 세포를 포함하는 배양 접시를 넣어. </li><li> . 표 4에 나타낸 바와 같이 필터를 사용하여 나노 입자 및 DAPI에서 형광을 수집 ImageJ에 소프트웨어의 위상차, 나노 입자 및 DAPI 이미지를 오버레이. </li></ol></li><li> ROS의 탐지 <ol><li> 촬영 전에 현미경 30 분의 램프를 켭니다. 현미경의 무대에 (3.2 절에서 설명) 세포를 포함하는 배양 접시를 넣어. </li><li> . 표 4에 나타낸 바와 같이 필터를 사용하여 나노 입자를 검출 시약, DAPI 및 형광 ROS로부터 수집 ImageJ에 소프트웨어의 위상차, 나노 입자, 및 DAPI ROS 검출 시약 이미지를 오버레이. </li></ol></li><li> PI와 아 넥신 V FITC에 의해 세포 사멸 및 괴사 <ol><li> 촬영 전에 현미경 30 분의 램프를 켭니다. 에서 설명한 바와 같이 (세포를 포함하는 페트리 접시를 넣어현미경의 무대에 3.3 절). </li><li> . 표 4에 나타낸 바와 같이 필터를 사용하여 나노 입자, DAPI, PI 및 넥신 V에서 FITC 형광을 수집 ImageJ에 소프트웨어의 위상차, 나노 입자, DAPI, PI 및 넥신 V FITC 이미지를 오버레이. </li></ol></li></ol>

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The authors have nothing to disclose.

나노 입자를 제조하는 동안 나노 입자의 흡수를 달성하기 위해 그것은 몇 가지 중요한 조치를 유지하기 위해 필요한이었다. 이 용액의 농도가 형성되는 나노 입자의 크기를 결정하는데 중요한 역할을하는 것으로 관찰되었다로 THF에 (50 중량 % PCBM 혼합) × 10-6 M MEH-PPV 용액을 DI 물 내로 주입하도록 준비 하였다. 농도는 자외선 - 마주 분광에 의해 확인되었다. 프로토콜 단계에서 그 처음이 ?...

광 역학 요법 (PDT) 감광제는 조직을 대상으로 투여하고, 감광제를 노광시에 활성 산소 종 (ROS)를 생성한다. 이러한 중항 산소와 슈퍼 옥사이드 등의 활성 산소 종은 산화 스트레스 및 세포 및 조직 1-4 이후에 구조적 손상을 유도 할 수 있습니다. 때문에 응용 프로그램의 용이성이 방법을 적극적으로 조사되었으며, 임상 시험 장소 5,6를 촬영했다. 그러나, (감소 생체 이용률 및 잠재적 인 급성 독성에 이르게) 증감의 어두운 증감의 독성, 빛 (으로 인한 증감의 비 선택적 분포) 환자 감도 및 소수성과 같은 중요한 문제가 남아있다. 여기에서 우리는 제작과 시험관 PDT의 차세대 감광제로 풀러렌과 혼합 고분자 나노 입자를 실시하고 평가하는 방법을보고합니다. 나노 입자의자가 응집에 의해 형성된다반도체 성 중합체 MEH-PPV (폴리 [2- 메 톡시 -5- (2- 에틸 헥 실옥시) -1,4- 페닐 렌])이 물질에 용해 호환 플러렌 PCBM (C-61 페닐 - 부티르산 메틸 에스터)와 용매를 신속하게 호환되지 않는 용매 (그림 1A)에 주입된다. 호스트 중합체로서 MEH-PPV의 선택은 삼중 형성 높은 속도에 이르게 높은 흡광 계수에 의해 동기 및 플러렌 PCBM 7 효율적인 초고속 충전 및 에너지 전달을 모두한다. 이러한 속성은 단일 산소와 PDT의 과산화물 형성의 증감에 이상적입니다. 플러렌은 실제로 두 분자 및 나노 입자 형태로 8-13 PDT에 적용되어왔다. 그러나 심각한 독성은 추가 개발 (12) 방해했다. 여기에서 우리는 MEH-PPV의 호스트 매트릭스에 풀러렌을 캡슐화하는 PDT 증감 재료 복합 MEH-PPV / PCBM 나노 입자의 결과를 얻을 것을 보여 그 전본질적으로 세포 독성이 아니다 인해 상기 광 물리 특성에 암 나노 입자의 크기 및 표면 전하에 의한 세포 및 낮은 조명 용량에서 수율이 매우 효과적인 PDT 치료 대한 특이성을 보여줍니다.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Poly[2-methoxy-5-(2-ethylhexyloxy)-1,4-phenylenevinylene] (MEH-PPV)</td>
			<td>Sigma Aidrich</td>
			<td>536512-1G</td>
			<td>average Mn&#160;150,000-250,000</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>[6,6]-Phenyl C61&#160;butyric acid methyl ester (PCBM)</td>
			<td>Sigma Aidrich</td>
			<td>684449-500MG</td>
			<td>&#62; 99.5%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tetrahydrofuran (THF)</td>
			<td>EMD</td>
			<td>TX0284-6</td>
			<td>Drisolv</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1 ml syringe</td>
			<td>National Scientific Company</td>
			<td>37510-1</td>
			<td>For filtration of MEH-PPV solution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe filter</td>
			<td>VWR</td>
			<td>28145-495</td>
			<td>25 mm, 0.2 &#181;m, PTFE</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1 ml syringe</td>
			<td>Hamilton Company</td>
			<td>81320</td>
			<td>For injection of MEH-PPV solution into water to make nanoparticles</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dulbecco&#39;s Modification of Eagle&#39;s Medium/Ham&#39;s F-12 50/50 Mix (DMEM)</td>
			<td>Corning (VWR)</td>
			<td>45000-350</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hank&#39;s Balanced Salt Solution without phenol red (HBSS)</td>
			<td>Quality Biological (VWR)</td>
			<td>10128-740</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dulbecco&#39;s Phosphate-Buffered Saline, 1X without calcium and magnesium (DPBS)</td>
			<td>Corning (VWR)</td>
			<td>45000-436</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal Bovine Serum, Regular (Heat Inactivated) (FBS)</td>
			<td>Corning (VWR)</td>
			<td>45000-736</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypsin EDTA 1X 0.25%</td>
			<td>Corning (VWR)</td>
			<td>45000-664</td>
			<td>Trypsin/2.21 mM EDTA in HBSS without sodium bicarbonate, calcium and magnesium Porcine Parvovirus Tested</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>16% Paraformaldehyde</td>
			<td>Electron Microscopy Sciences&#160;</td>
			<td>15710</td>
			<td>16% paraformaldehyde is diluted to 4% by adding PBS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DAPI</td>
			<td>&#160;Biotium VWR</td>
			<td>89139-054</td>
			<td>Nuclear stain</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5 ml pipettes</td>
			<td>VWR</td>
			<td>82050-478</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>75 cm2 culture flask</td>
			<td>VWR</td>
			<td>82050-856</td>
			<td>for culturing cells</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>96-well plates</td>
			<td>VWR</td>
			<td>82050-771</td>
			<td>for MTT assays</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissue Culture Dishes with Vents</td>
			<td>Greiner Bio-One (VWR)</td>
			<td>82050-538</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Propidium iodide</td>
			<td>Molecular probes</td>
			<td>P3566</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Annexin V FITC</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>A13199</td>
			<td>dye for apoptosis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Celltiter 96 non-R 1000 assays</td>
			<td>Promega (VWR)</td>
			<td><a href="https://www.vwrsp.com/catalog/product/index.cgi?catalog_number=PAG4000">PAG4000</a></td>
			<td>MTT</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CellROX Green Reagent, for oxidative stress detection</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>C10444</td>
			<td>For ROS detection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>UV-vis spectrometer</td>
			<td>Agilent 8453</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fluorescence spectrometer</td>
			<td>NanoLog HoribaJobin Yvon</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dynamic light scattering</td>
			<td>PD2000DLS, Precision detector</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Incubator</td>
			<td>NuAir DH Autoflow</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Confocal microscope</td>
			<td>Zeiss Axioskop2</td>
			<td></td>
			<td>63X oil immersion objective lens</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Epiluminescence microscope</td>
			<td>Olympus IX71</td>
			<td></td>
			<td>60X water immersion objective lens, Andor Zyla sCMOS camera</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Solar Simulator</td>
			<td>Newport 67005 Oriel Instruments</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Reference solar cell</td>
			<td>Oriel&#160;</td>
			<td></td>
			<td>VLSI Standards Incorporated</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microplate reader</td>
			<td>BioTek Ex808</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hemocytometer</td>
			<td>Hausser Scientific Partnership</td>
			<td>3200</td>
			<td>For counting cells</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

photodynamic therapy with blended conducting polymer/fullerene nanoparticle photosensitizers

In this article a method for the fabrication and reproducible in-vitro evaluation of conducting polymer nanoparticles blended with fullerene as the next generation photosensitizers for Photodynamic Therapy (PDT) is reported. The nanoparticles are formed by hydrophobic interaction of the semiconducting polymer MEH-PPV (poly[2-methoxy-5-(2-ethylhexyloxy)-1,4-phenylenevinylene]) with the fullerene PCBM (phenyl-C61-butyric acid methyl ester) in the presence of a non-compatible solvent. MEH-PPV has a high extinction coefficient that leads to high rates of triplet formation, and efficient charge and energy transfer to the fullerene PCBM. The latter processes enhance the efficiency of the PDT system through fullerene assisted triplet and radical formation, and ultrafast deactivation of MEH-PPV excited stated. The results reported here show that this nanoparticle PDT sensitizing system is highly effective and shows unexpected specificity to cancer cell lines.

통풍 및 나노 입자의 고유 세포 독성 50 중량 % 혼합 MEH-PPV / PCBM 나노 입자 TE (71)와 함께 배양하고, MDA-MB-231, A549 및 OVCAR3 세포주. PCBM 혼합 수준은 공액 폴리머 및 풀러렌 (14) 사이의 최적의 충전 및 에너지 전달 특성을 제공하는 것으로 나타났다 50 중량 % PCBM로서 선택되었다. 나노 입자의 흡수 형광 이미지는도 1b에 도시되어있다. 나노 입자는 세포 흡수를 ?...

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Photodynamic Therapy with Blended Conducting Polymer/Fullerene Nanoparticle Photosensitizers

This protocol describes a method for the fabrication of conducting polymer nanoparticles blended with fullerene. These nanoparticles were investigated for their potential use as a next generation photosensitizers for Photodynamic Therapy (PDT).

혼합 폴리머 / 풀러렌 나노 입자 감광제를 실시와 광 역학 치료

In this article a method for the fabrication and reproducible in-vitro evaluation of conducting polymer nanoparticles blended with fullerene as the next ...

photodynamic-therapy-with-blended-conducting-polymerfullerene

Research

JoVE Journal

Chemistry

8.4K 조회수.  University of Central Florida. This protocol describes a method for the fabrication of conducting polymer nanoparticles blended with fullerene. These nanoparticles were investigated for their potential use as a next generation photosensitizers for Photodynamic Therapy (PDT). 

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Conducting Miller-Urey Experiments

In 1953, Stanley Miller reported the production of biomolecules from simple gaseous starting materials, using an apparatus constructed to simulate the primordial Earth&#39;s atmosphere-ocean system. Miller introduced 200 ml of water, 100 mmHg of H2, 200 mmHg of CH4, and 200 mmHg of NH3 into the apparatus, then subjected this mixture, under reflux, to an electric discharge for a week, while the water was simultaneously heated. The purpose of this manuscript is to provide the reader with a general experimental protocol that can be used to conduct a Miller-Urey type spark discharge experiment, using a simplified 3 L reaction flask. Since the experiment involves exposing inflammable gases to a high voltage electric discharge, it is worth highlighting important steps that reduce the risk of explosion. The general procedures described in this work can be extrapolated to design and conduct a wide variety of electric discharge experiments simulating primitive planetary environments.

The Miller-Urey experiment was a pioneering study regarding the abiotic synthesis of organic compounds with possible relevance to the origins of life. Simple gases were introduced into a glass apparatus and subjected to an electric discharge, simulating the effects of lightning in the primordial Earth&#8217;s atmosphere-ocean system. The experiment was conducted for one week, after which, the samples collected from it were analyzed for the chemical building blocks of life.

밀러 - 유리의 실험을 실시

In 1953, Stanley Miller reported the production of biomolecules from simple gaseous starting materials, using an apparatus constructed to simulate the ...

연구

화학

A Technique to Functionalize and Self-assemble Macroscopic Nanoparticle-ligand Monolayer Films onto Template-free Substrates

This protocol describes a self-assembly technique to create macroscopic monolayer films composed of ligand-coated nanoparticles1,2. The simple, robust and scalable technique efficiently functionalizes metallic nanoparticles with thiol-ligands in a miscible water/organic solvent mixture allowing for rapid grafting of thiol groups onto the gold nanoparticle surface. The hydrophobic ligands on the nanoparticles then quickly phase separate the nanoparticles from the aqueous based suspension and confine them to the air-fluid interface. This drives the ligand-capped nanoparticles to form monolayer domains at the air-fluid interface.&#160; The use of water-miscible organic solvents is important as it enables the transport of the nanoparticles from the interface onto template-free substrates.&#160; The flow is mediated by a surface tension gradient3,4 and creates macroscopic, high-density, monolayer nanoparticle-ligand films.&#160; This self-assembly technique may be generalized to include the use of particles of different compositions, size, and shape and may lead to an efficient assembly method to produce low-cost, macroscopic, high-density, monolayer nanoparticle films for wide-spread applications.

A simple, robust and scalable technique to functionalize and self-assemble macroscopic nanoparticle-ligand monolayer films onto template-free substrates is described in this protocol.

템플릿이없는 기판에 육안 나노 입자 - 리간드 단층 필름을 기능화 및 자기 조립 기술

This protocol describes a self-assembly technique to create macroscopic monolayer films composed of ligand-coated nanoparticles1,2. The simple, robust and ...

Synthesis and Testing of Supported Pt-Cu Solid Solution Nanoparticle Catalysts for Propane Dehydrogenation

A convenient method for the synthesis of bimetallic Pt-Cu catalysts and performance tests for propane dehydrogenation and characterization are demonstrated here. The catalyst forms a substitutional solid solution structure, with a small and uniform particle size around 2 nm. This is realized by careful control over the impregnation, calcination, and reduction steps during catalyst preparation and is identified by advanced in situ synchrotron techniques. The catalyst propane dehydrogenation performance continuously improves with increasing Cu:Pt atomic ratio.

A convenient method for the synthesis of 2 nm supported bimetallic nanoparticle Pt-Cu catalysts for propane dehydrogenation is reported here. In situ synchrotron X-ray techniques allow for the determination of the catalyst structure, which is typically unobtainable using laboratory instruments.

프로판 탈수 소화를위한 Pt-Cu 고용체 나노 입자 촉매 합성 및 시험

A convenient method for the synthesis of bimetallic Pt-Cu catalysts and performance tests for propane dehydrogenation and characterization are ...

Liquid-cell Transmission Electron Microscopy for Tracking Self-assembly of Nanoparticles

Drying a nanoparticle dispersion is a versatile way to create self-assembled structures of nanoparticles, but the mechanism of this process is not fully understood. We have traced the trajectories of individual nanoparticles using liquid-cell transmission electron microscopy (TEM) to investigate the mechanism of the assembly process. Herein, we present the protocols used for liquid-cell TEM studies of the self-assembly mechanism. First, we introduce the detailed synthetic protocols used to produce uniformly sized platinum and lead selenide nanoparticles. Next, we present the microfabrication processes used to produce liquid cells with silicon nitride or silicon windows and then describe the loading and imaging procedures of the liquid-cell TEM technique. Several notes are included to provide helpful tips for the entire process, including how to manage the fragile cell windows. The individual motions of nanoparticles tracked by liquid-cell TEM revealed that changes in the solvent boundaries caused by evaporation affected the self-assembly process of nanoparticles. The solvent boundaries drove nanoparticles to primarily form amorphous aggregates, followed by flattening of the aggregates to produce a 2-dimensional (2D) self-assembled structure. These behaviors are also observed for different nanoparticle types and different liquid-cell compositions.

Here we introduce experimental protocols for the real-time observation of a self-assembly process using liquid-cell transmission electron microscopy.

나노 입자의 자기 조립 추적에 대 한 액체 셀 전송 전자 현미경 검사 법

Drying a nanoparticle dispersion is a versatile way to create self-assembled structures of nanoparticles, but the mechanism of this process is not fully ...

Rapid Nanoprobe Signal Enhancement by In Situ Gold Nanoparticle Synthesis

The use of nanoprobes such as gold, silver, silica or iron-oxide nanoparticles as detection reagents in bioanalytical assays can enable high sensitivity and convenient colorimetric readout. However, high densities of nanoparticles are typically needed for detection. The available synthesis-based enhancement protocols are either limited to gold and silver nanoparticles or rely on precise enzymatic control and optimization. Here, we present a protocol to enhance the colorimetric readout of gold, silver, silica, and iron oxide nanoprobes. It was observed that the colorimetric signal can be improved by up to a 10000-fold factor. The basis for such signal enhancement strategies is the chemical reduction of Au3+ to Au0. There are several chemical reactions that enable the reduction of Au3+ to Au0. In the protocol, Good&#39;s buffers and H2O2 are used and it is possible to favor the deposition of Au0 onto the surface of existing nanoprobes, in detriment of the formation of new gold nanoparticles. The protocol consists of the incubation of the microarray with a solution consisting of chloroauric acid and H2O2 in 2-(N-morpholino)ethanesulfonic acid pH 6 buffer following the nanoprobe-based detection assay. The enhancement solution can be applied to paper and glass-based sensors. Moreover, it can be used in commercially available immunoassays as demonstrated by the application of the method to a commercial allergen microarray. The signal development requires less than 5 min of incubation with the enhancement solution and the readout can be assessed by naked eye or low-end image acquisition devices such as a table-top scanner or a digital camera.

Rapid Nanoprobe Signal Enhancement by In Situ Gold Nanoparticle Synthesis

In this work, a protocol for signal enhancement of nanoprobe-based biosensing is presented. The protocol is based on the reduction of chloroauric acid onto the surface of existing nanoprobes that consist of gold, silver, silica or iron-oxide nanoparticles.

에 라 골드 나노 입자 합성에 의해 급속 한 Nanoprobe 신호 향상

The use of nanoprobes such as gold, silver, silica or iron-oxide nanoparticles as detection reagents in bioanalytical assays can enable high sensitivity ...

Methionine Functionalized Biocompatible Block Copolymers for Targeted Plasmid DNA Delivery

Reversible addition-fragmentation chain transfer (RAFT) polymerization integrates the advantages of radical polymerization and living polymerization. This work presents the preparation of methionine functionalized biocompatible block copolymers via RAFT polymerization. Firstly, N,N-bis(2-hydroxyethyl)methacrylamide-b-N-(3-aminopropyl)methacrylamide (BNHEMA-b-APMA, BA) was synthesized via RAFT polymerization using 4,4&#8217;-azobis(4-cyanovaleric acid) (ACVA) as an initiating agent and 4-cyanopentanoic acid dithiobenzoate (CTP) as the chain transfer agent. Subsequently, N,N-bis(2-hydroxyethyl)methacrylamide-b-N-(3-guanidinopropyl)methacrylamide (methionine grafted BNHEMA-b-GPMA, mBG) was prepared by modifying amine groups in APMA with methionine and guanidine groups. Three kinds of block polymers, mBG1, mBG2, and mBG3, were synthesized for comparison. A ninhydrin reaction was used to quantify the APMA content; mBG1, mBG2, and mBG3 had 21%, 37%, and 52% of APMA, respectively. Gel permeation chromatography (GPC) results showed that BA copolymers possess molecular weights of 16,200 (BA1), 20,900(BA2), and 27,200(BA3) g/mol. The plasmid DNA (pDNA) complexing ability of the obtained block copolymer gene carriers was also investigated. The charge ratios (N/P) were 8, 16, and 4 when pDNA was complexed completely with mBG1, mBG2, mBG3, respectively. When the N/P ratio of mBG/pDNA polyplexes was higher than 1, the Zeta potential of mBG was positive. At an N/P ratio between 16 and 32, the average particle size of mBG/pDNA polyplexes was between 100-200 nm. Overall, this work illustrates a simple and convenient protocol for the block copolymer carrier synthesis.

This work presents the preparation of methionine functionalized biocompatible block copolymers (mBG) via the reversible addition-fragmentation chain transfer (RAFT) method. The plasmid DNA complexing ability of the obtained mBG and their transfection efficiency were also investigated. The RAFT method is very beneficial for polymerizing monomers containing special functional groups.

표적 플라스미드 DNA 전달을 위한 메티오닌 기능화 생체 적합성 블록 공중합체

Reversible addition-fragmentation chain transfer (RAFT) polymerization integrates the advantages of radical polymerization and living polymerization. This ...

Gene-therapy Inspired Polycation Coating for Protection of DNA Origami Nanostructures

DNA origami nanostructures hold an immense potential to be used for biological and medical applications. However, low-salt conditions and nucleases in physiological fluids induce denaturation and degradation of self-assembled DNA nanostructures. In non-viral gene delivery, enzymatic degradation of DNA is overcome by the encapsulation of the negatively charged DNA in a cationic shell. Herein, inspired by gene delivery advancements, a simple, one-step and robust methodology is presented for the stabilization of DNA origami nanostructures by coating them with chitosan and linear polyethyleneimine. The polycation coating efficiently protects DNA origami nanostructures in Mg-depleted and nuclease-rich media. This method also preserves the full addressability of enzyme- and aptamer-based functionalization of DNA nanostructures.

Here, a protocol for the protection of DNA origami nanostructures in Mg-depleted and nuclease-rich media using natural cationic polysaccharide chitosan and synthetic linear polyethyleneimine (LPEI) coatings is presented.

유전자 치료 DNA 종이 접기 Nanostructures의 보호를 위한 Polycation 코팅을 영감

DNA origami nanostructures hold an immense potential to be used for biological and medical applications. However, low-salt conditions and nucleases in ...

Gold Nanoparticle Modified Carbon Fiber Microelectrodes for Enhanced Neurochemical Detection

For over 30 years, carbon-fiber microelectrodes (CFMEs) have been the standard for neurotransmitter detection. Generally, carbon fibers are aspirated into glass capillaries, pulled to a fine taper, and then sealed using an epoxy to create electrode materials that are used for fast scan cyclic voltammetry testing. The use of bare CFMEs has several limitations, though. First and foremost, the carbon fiber contains mostly basal plane carbon, which has a relatively low surface area and yields lower sensitivities than other nanomaterials. Furthermore, the graphitic carbon is limited by its temporal resolution, and its relatively low conductivity. Lastly, neurochemicals and macromolecules have been known to foul at the surface of carbon electrodes where they form non-conductive polymers that block further neurotransmitter adsorption. For this study, we modify CFMEs with gold nanoparticles to enhance neurochemical testing with fast scan cyclic voltammetry. Au3+ was electrodeposited or dipcoated from a colloidal solution onto the surface of CFMEs. Since gold is a stable and relatively inert metal, it is an ideal electrode material for analytical measurements of neurochemicals. Gold nanoparticle modified (AuNP-CFMEs) had a stability to dopamine response for over 4 h. Moreover, AuNP-CFMEs exhibit an increased sensitivity (higher peak oxidative current of the cyclic voltammograms) and faster electron transfer kinetics (lower &#916;EP or peak separation) than bare unmodified CFMEs. The development of AuNP-CFMEs provides the creation of novel electrochemical sensors for detecting fast changes in dopamine concentration and other neurochemicals at lower limits of detection. This work has vast applications for the enhancement of neurochemical measurements. The generation of gold nanoparticle modified CFMEs will be vitally important for the development of novel electrode sensors to detect neurotransmitters in vivo in rodent and other models to study neurochemical effects of drug abuse, depression, stroke, ischemia, and other behavioral and disease states.

In this study, we modify carbon-fiber microelectrodes with gold nanoparticles to enhance the sensitivity of neurotransmitter detection.

향상된 신경 화학적 검출을 위한 금 나노입자 수정 탄소 섬유 마이크로 전극

For over 30 years, carbon-fiber microelectrodes (CFMEs) have been the standard for neurotransmitter detection. Generally, carbon fibers are aspirated into ...

Nanoparticle Tracking Analysis of Gold Nanoparticles in Aqueous Media through an Inter-Laboratory Comparison

In the field of nanotechnology, analytical characterization plays a vital role in understanding the behavior and toxicity of nanomaterials (NMs). Characterization needs to be thorough and the technique chosen should be well-suited to the property to be determined, the material being analyzed and the medium in which it is present. Furthermore, the instrument operation and methodology need to be well-developed and clearly understood by the user to avoid data collection errors. Any discrepancies in the applied method or procedure can lead to differences and poor reproducibility of obtained data. This paper aims to clarify the method to measure the hydrodynamic diameter of gold nanoparticles by means of Nanoparticle Tracking Analysis (NTA). This study was carried out as an inter-laboratory comparison (ILC) amongst seven different laboratories to validate the standard operating procedure&#8217;s performance and reproducibility. The results obtained from this ILC study reveal the importance and benefits of detailed standard operating procedures (SOPs), best practice updates, user knowledge, and measurement automation.

The protocol described here aims to measure the hydrodynamic diameter of spherical nanoparticles, more specifically gold nanoparticles, in aqueous media by means of Nanoparticle Tracking Analysis (NTA). The latter involves tracking the movement of particles due to Brownian motion and implementing the Stokes-Einstein equation to obtain the hydrodynamic diameter.

실험실 간 비교를 통해 수성 매체의 금 나노 입자의 나노 입자 추적 분석

In the field of nanotechnology, analytical characterization plays a vital role in understanding the behavior and toxicity of nanomaterials (NMs). ...

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.