Name: facet-to-facet linking of shape-anisotropic colloidal cadmium chalcogenide nanostructures
Uploaded: 2017-08-10T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 12 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Facet-to-facet Linking of Shape-anisotropic Colloidal Cadmium Chalcogenide Nanostructures at JoVE.com

이 작품은 JCO A에 의해 지원 되었다 * 스타 Investigatorship 부여 (no. 1437C 00135 프로젝트), A * 스타 과학 및 공학 연구 위원회 공공 부문 자금 (프로젝트 번호 1421200076), JSP-싱가포르 국립 대학 공동 연구 프로젝트 (WBS R143-000-611-133) 부여.

1입니다. 전조 재고 솔루션의 준비
<ol><li>
탑-Se 재고 솔루션입니다.
	<ol>
<li>질소 분위기 글러브에서 11.84 g 셀레늄 150 mL 원뿔 플라스 크로 펠 릿의 밖으로 무게 하 고 플라스 크에 자석 볶음 바 배치.</li>
		<li>트라이-n-octylphosphine (맨 위)의 100 mL 원뿔 플라스 크를 추가 하 고 고무 격 막으로 플라스 크를 밀봉.</li>
		<li>800 RPM에 혼합물 밤새 저 어. 참고: 셀 렌 펠 릿 상단에 완전히 녹아 있다, 일단 상단 Se 재고 솔루션 (1.5 M) 더 반응에서 사용 될 준비가 되어 있습니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
탑-S 재고 솔루션입니다.
	<ol>
<li>플라스 크에 자석 볶음 바 배치 및 0.611 g 20 mL 단일 센 둥근 바닥 플라스 크 (RBF)으로 황 분말의 밖으로 무게.</li>
		<li>유황 분말을 위쪽의 10 mL를 추가 하 고 인감 고무 격 막으로 RBF. 질소 분위기에서 그것을 배치 하 고 800 RPM에서 저 어.</li>
		<li>일단 해산 했다 유황 분말을 솔루션은 분명 탑-S 재고 솔루션을 사용 하 여 추가 반응에서.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. CdSe 양자 점 (QD) 재고 솔루션의 합성
<ol><li>
Wurtzite CdSe QDs입니다. 참고:5참조.<ol>
<li>트라이-n-octylphosphine 산화물 (이동)의 9 g, hexadecyl 아민 (HDA)의 6 g 그리고 0.25 mL 3 센 RBF에 diisooctylphosphonic 산 (DIPA)의 혼합. 마그네틱 볶음 바 혼합물에 추가 하 고 구멍이 고무 격 막 통해 RBF 온도 프로브를 삽입.<ol>
<li>RBF 동안 환류 콘덴서를 탑재 하 고 어댑터를 통해 Schlenk 선 연결. 높은 진공 그리스 모든 유리-유리 합동에 적용 됩니다.</li>
		</ol>
</li>
		<li>100 ° C 2 h 800 RPM에서 지속적인 교 아래에서 솔루션 드</li>
		<li>별도로, 단일 센 RBF 0.320 g의 카드뮴 acetylacetonate (Cd(acac)2), hexadecanediol (HDDO)의 0.570 g 및 6 mL 1-octadecene (ODE)의 혼합. 마그네틱 볶음 바 추가 하 고 120 ° C와 800 RPM에서 h 2에 대 한 기름 목욕을 통해 지속적인 교 아래 혼합물을 드.</li>
		<li>2 h에 대 한 기체 제거 후 3 센 RBF 345 ° c의 온도 증가 동시에, 카드뮴 전조 혼합물이 실내 온도에 냉각 하 고 단일 센 RBF에 가기-Se 재고 솔루션의 4 mL를 추가 하자.</li>
		<li>신속 하 게 주입 전체 카드뮴 및 셀레늄 전조 솔루션 3 센 RBF는 온도 도달 하면 345 ° c. 난방 맨 틀 전조 솔루션 주입 후 즉시 제거 하 고 주위 조건 하에서 실내 온도에 냉각 반응 혼합물을 허용.</li>
		<li>15 mL 톨루엔의 원유 반응 혼합물에 추가 고 합성된 QDs centrifuging 2240 x g. 삭제 침전에서 3 분으로 처리 하 고 복구 된 상쾌한 메탄올의 과잉 추가. 2,325 x g 8 분 대에서 혼합물을 원심 및 삭제는 상쾌한.</li>
		<li>QDs. 나 르 십시오 더 처리 사이클 메탄올 30 mL를 사용 하 여 QDs의 강 수를 통해 밖으로 분산, 2240 x g 3 분 동안에 현 탁 액을 원심, 상쾌한, 폐기 및 톨루엔 5 mL에 QDs 분산 침전을 톨루엔 5 mL를 추가 합니다.<ol>
<li>최소한에 QDs 분산 처리의 2 주기, 다음 (2 ~ 3 mL) 톨루엔 (이제부터 qd는 재고 솔루션 라고도 함) 추가 사용에 대 한의.</li>
		</ol>
</li>
		<li>재고 솔루션의 20 µ L를 복용 하 고 톨루엔의 3 mL를 추가 하 여 솔루션에서 QDs의 농도 결정 합니다. 350에서 흡 광도 측정 nm 350 nm6에 알려진된 분자량 absorptivity을 사용 하 여 농도 계산 하 고. 재고 솔루션의 희석을 고려에 따라 농도 확장. 참고:이 솔루션의 활발 한 감동 유지 하 고 즉시 단계 얻을 매우 크기 단 분산 QDs 2.1.5에서에서 전조 솔루션의 빠른 주입 후 난방 맨 틀을 제거 하는 것이 중요.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
아연-blende CdSe QDs입니다. 참고:7참조.<ol>
<li>카드뮴 산화물 (CdO)의 0.0384 g, myristic 산 (MA)의 0.137 g 3 센 RBF 송 시의 5 mL를 믹스. 마그네틱 볶음 바 혼합물에 추가 하 고 구멍이 고무 격 막 통해 RBF 온도 프로브를 삽입. RBF 동안 환류 콘덴서를 탑재 하 고 어댑터를 통해 Schlenk 선 연결. 고무 격 막으로 나머지 포트 인감. 높은 진공 그리스 모든 유리-유리 합동에 적용 됩니다.</li>
		<li>90 ° C 800 RPM에서 지속적인 교 아래에서 솔루션 드</li>
		<li>별도로, 올레산 (OA)의 0.05 mL, oleylamine (OM)의 0.5 mL 및 75 ° C에서 일정 한 감동에서 단일 센 RBF와 800 RPM에 송 시의 2 mL의 혼합 드.</li>
		<li>카드뮴 전조 솔루션 250 ° c의 온도 증가 하 고 그것을 유지에 어두운 갈색에서 솔루션에 15 분 관찰 색상 변경에 대 한 무색, 카드뮴 myristate의 형성을 나타내는.</li>
		<li>90 ° C에 반응 혼합물을 냉각 하 고 송 시의 12 mL를 추가 합니다. 다시 1 시간에 대 한 혼합물 드</li>
		<li>실내 온도에 반응 혼합물 멋진 보자. 셀레늄 분말의 0.012 g을 추가 하 고 20 분을 위한 혼합물을 드.</li>
		<li>N2에서 240 ° C에 반응 혼합물의 온도 증가. 색상 변경, 무색 150 ° C에서 노랑 그리고 오렌지 레드에서 관찰 240 ° C에 도달, zb CdSe QDs의 형성을 의미 합니다.</li>
		<li>QDs 240 ° C에서 5 분 동안 성장 하 고 실내 온도에 혼합물을 냉각. 반응 솔루션에 dropwise 옴, OA, 송 시의 degassed 혼합물을 추가 합니다. 주위 조건 하에서 실내 온도에 냉각 솔루션을 둡니다.</li>
		<li>총 볼륨은 약 50 mL 때까지 성장 솔루션에 아세톤을 추가 하 여 합성된 QDs을 처리 합니다. 3 분 2240 x g에서 결과 정지 원심 그 후, 폐기는 상쾌한.</li>
		<li>분산은 QDs. 나 르 십시오 더 처리 사이클 밖으로 침전을 5 mL 톨루엔의 추가: QDs 메탄올 30 mL를 사용 하 여 침전, 원심 2240 x g 3 분에 서 스 펜 션, 상쾌한, 취소 및 QDs 톨루엔 5 mL에 분산.<ol>
<li>최소한에 QDs 분산 처리의 2 주기, 다음 (2 ~ 3 mL) 톨루엔 (이제부터 qd는 재고 솔루션 라고도 함) 추가 사용에 대 한의.</li>
		</ol>
</li>
		<li>처리 된 나노 입자의 20 µ L를 복용 하 고 톨루엔의 3 mL를 추가 하 여 재고 솔루션 CdSe QDs의 농도 결정 합니다. 350에서 흡 광도 측정 nm 350 nm6에 알려진된 분자량 absorptivity을 사용 하 여 농도 계산 하 고. 재고 솔루션의 희석을 고려에 따라 농도 확장. 참고: 단 QDs 분산의 성공적인 합성에 대 한 그것은 모든 셀레늄 분말 반응 혼합물에 추가 되 고 목과는 RBF의 측 벽에 붙어 그것의 아무도 남아 되도록 중요 한.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. CdSe 시드 Cd NRs의 합성
참고:8을 참조 하십시오.
<ol><li>TOPO의 3 세대, CdO의 0.90 g, hexylphosphonic 산 (HPA), 0.80 g 및 octadecylphosphonic 산 (ODPA) 50 mL 3 센 RBF의 0.29 g를 혼합. 마그네틱 볶음 바 혼합물에 추가 하 고 구멍이 고무 격 막 통해 온도 프로브를 삽입.</li>
	<li>RBF 동안 환류 콘덴서를 탑재 하 고 어댑터를 통해 Schlenk 선 연결. 고무 격 막으로 나머지 포트 인감. 높은 진공 그리스 모든 유리-유리 합동에 적용 됩니다. RBF 150 ° C에가 열 하 고 1.5 h 800 RPM에서 감동와 드를 위한 진공 아래 놓습니다.</li>
	<li>10 mL에 가기-S 재고 솔루션의 장소 1.8 mL 단일 센 RBF 그리고 고무 격 막으로 그것을 봉인. 탑-S 솔루션 wurtzite CdSe QDs의 80 nmol 톨루엔에 추가 하 고 이후 70 ° c.에 진공에서 톨루엔 제거 추가 30 분 800 RPM에서 감동 아래 드에 솔루션을 수 있습니다.</li>
	<li>RBF 질소에서 Cd 선구자를 포함 하 고 350 ° c 온도 320 ° C에 고무 격 막 통해 RBF를 위쪽의 1.8 mL를 추가 합니다.</li>
	<li>350 ° C에서 주사기로 w-CdSe QDs 포함 된 상단 S 솔루션 그리고 빠르게 Cd 전조 포함 된 RBF 주입. NRs의 성장에 대 한 수 있도록 추가 6 분 800 RPM에서 저 어 솔루션을 수 있습니다. 그 후, 난방 맨 틀을 제거 하 고 주위 조건 하에서 실내 온도에 해결책 냉각.</li>
	<li>NRs의 솔루션 처리, 성장 솔루션에 톨루엔의 2 개 mL를 추가 고 전체 혼합물 50 mL 원심 분리기 관 합니다. 메탄올 30 mL를 추가 합니다. 그 후, 3 분 2240 x g에서 결과 현 탁 액을 원심 고는 상쾌한 다음 삭제.</li>
	<li>분산은 NRs. 나 르 십시오 더 처리 사이클 밖으로 침전을 5 mL 톨루엔의 추가: NRs 메탄올 30 mL를 사용 하 여 침전, 2240 x g 3 분 동안에 현 탁 액을 원심, 상쾌한, 폐기 및 톨루엔 5 mL에 NRs를 분산.<ol>
<li>처리의 2-3 주기, 다음 5 ml 톨루엔 (이제부터 NR 재고 솔루션 라고도 함) 추가 사용의 NRs 분산.</li>
	</ol>
</li>
	<li>TEM 분석에 대 한 샘플을 준비 합니다. 5<ol>
<li>장소 300 메쉬 구리 격자에 NR 솔루션의 드롭 전자 현미경 분석에 대 한 지속적인 탄소 필름으로 커버.</li>
		<li>Adsorbent 종이로 초과 솔루션을 제거 하 고 건조 한 실 온에서 샘플.</li>
	</ol>
</li>
	<li>가장 이미징 (및 분석) 평균 볼륨 NR와 NR 당 Cd의 두더지의 수를 결정할 수 있도록 NR의 크기를 얻기 위해 수행 합니다.<ol>
<li>20 µ L 처리 NRs의 복용 하 고 톨루엔의 3 mL를 추가 하 여 재고 솔루션 Cd NRs CdSe 시드의 농도 결정 합니다. 350에서 흡 광도 측정 nm NRs 그 파장 (Cd에 의해 지배로 간주)9에 알려진된 분자량 absorptivity을 사용 하 여 농도 계산 하 고. 재고 솔루션의 희석에 대 한 계정에 따라 농도 확장. 참고: 일반적인 합성 NRs의 비중은 분기 구조 등 거의 부산물 거의 100%입니다.</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. CdSe 시드 CdSe NRs의 합성
참고:8을 참조 하십시오.
<ol><li>CdO의 1.035 g, HPA의 0.1657 g, n-tetradecylphosphonic 산 (TDPA)의 0.1543 g 및 3g 3 센 RBF에 TOPO의 믹스. 마그네틱 볶음 바 혼합물에 추가 하 고 구멍이 고무 격 막 통해 RBF 온도 프로브를 삽입. RBF 동안 환류 콘덴서를 탑재 하 고 어댑터를 통해 Schlenk 선 연결. 고무 격 막으로 나머지 포트 인감. 높은 진공 그리스 모든 유리-유리 합동에 적용 됩니다.</li>
	<li>1.5 h 800 RPM에서 지속적인 교에서 150 ° C에서 솔루션 드</li>
	<li>별도로, TOPSe 재고 솔루션의 2 mL 및 w CdSe QDs (톨루엔에 분산)의 10 nmol 단일 센 RBF에 혼합 하 고 모든 톨루엔 제거 될 때까지 800 RPM 및 90 ° C 기름 목욕을 통해 감동을 상수 아래 드.</li>
	<li>기체 제거, 후 340 ° c 카드뮴 전조 혼합물의 온도 증가 온도가 증가 함에 따라 솔루션, 무색, 어두운 갈색에서 복잡 한 카드뮴 알 킬 phosphonic 산의 형성을 나타내는 변경 색상을 관찰 합니다.</li>
	<li>카드뮴 전조의 온도 340 ° C에 도달 하면, 신속 하 게 혼합물의 1.8 mL 주입 하 고 온도가 340 ° c 복구</li>
	<li>340 ° C를 도달 하는 즉시 신속 하 게 주입 상단-Se/CdSe qd는 혼합물의 1.8 mL 3 센 RBF 그러자 온도 320 ° c.에 떨어질 것 이다 340 ° C에 복구 시 난방 맨 틀을 제거 하 고 주위 조건 하에서 실내 온도에 냉각 솔루션을 허용 하기 전에 3 분이 온도에서 반응 솔루션을 유지 관리 합니다.</li>
	<li>반응 후 솔루션이 실내 온도에 냉각, 톨루엔의 2 개 mL를 추가 하 고 전체 솔루션 50 mL 원심 분리기 튜브에 전송. 50 mL를 메탄올 (99%)와 원심 분리기 튜브 top 가기 고 원심 2240 x g 3 분에 결과 정지. 그 후, 폐기는 상쾌한.</li>
	<li>분산은 NRs. 나 르 십시오 더 처리 사이클 밖으로 침전을 5 mL 톨루엔의 추가: NRs 메탄올 (99%)의 30 mL를 사용 하 여 침전, 2240 x g 3 분 동안에 현 탁 액을 원심, 상쾌한, 폐기 및 톨루엔 5 mL에 NRs를 분산.<ol>
<li>처리의 2-3 주기, 다음 5 ml 톨루엔 (이제부터 NR 재고 솔루션 라고도 함) 추가 사용의 NRs 분산.</li>
	</ol>
</li>
	<li>장소 300 메쉬 구리 격자에 NR 솔루션의 드롭 전자 현미경 분석에 대 한 지속적인 탄소 필름으로 커버. Adsorbent 종이로 초과 솔루션을 제거 하 고 건조 한 실 온에서 샘플.</li>
	<li>가장 이미징 및 평균 볼륨 NR와 NR 당 CdSe의 사마귀의 수를 결정할 수 있도록는 NRs의 크기를 분석을 수행 합니다.<ol>
<li>재고 솔루션의 20 µ L를 복용 하 고 톨루엔의 3 mL를 추가 하 여 솔루션에 NRs의 농도 결정 합니다. 350에서 흡 광도 측정 nm 그 파장6에서 알려진된 분자량 absorptivity을 사용 하 여 농도 계산 하 고. 재고 솔루션의 희석을 고려에 따라 농도 확장. 참고: 일반적인 합성 NRs의 비중은 분기 구조 등 거의 부산물을 100%입니다.</li>
	</ol>
</li>
</ol>5. CdSe 시드 CdSe TPs의 합성
참고:10을 참조 하십시오.
<ol><li>CdO의 0.43 g, OA의 3.8 mL, 2.2 mL 송 시, 그리고 3 센 RBF에 가기의 0.3 mL를 혼합. 마그네틱 볶음 바 혼합물에 추가 하 고 구멍이 고무 격 막 통해 RBF 온도 프로브를 삽입. RBF 동안 환류 콘덴서를 탑재 하 고 어댑터를 통해 Schlenk 선 연결. 고무 격 막으로 나머지 포트 인감. 높은 진공 그리스 모든 유리-유리 합동에 적용 됩니다.</li>
	<li>90 ° C 1 시간 800 RPM에서 지속적인 교 아래에서 솔루션 드 그리고 265 ° c 온도 증가 온도 265 ° C에 도달 하면, 색상 변경, 복잡 한 카드뮴 oleate의 형성을 나타내는에 무색, 어두운 갈색에서 솔루션의 관찰 합니다.</li>
	<li>50 ° C에 온도 줄이기 위해 고 (별도로 sonicating, 37khz 및 320 W, 8 mL 유리 유리병에서의 2 mL에 Se 가루 0.316 g의 혼합에 의해 준비) 2 M TOPSe의 및 hexadecyltrimethylammonium 브 로마 이드 (CTAB)의 0.017 g 1.7 mL를 추가 합니다.</li>
	<li>별도로, 3 센 RBF 송 시, 0.025 g CTAB, OA, 0.75 mL의, 0.5 mL 및 아연 blende CdSe QDs (톨루엔에 분산)의 100 nmol의 7 mL를 혼합. 마그네틱 볶음 바 혼합물에 추가 하 고 구멍이 고무 격 막 통해 RBF 온도 프로브를 삽입.<ol>
<li>RBF는 동안 콘덴서를 탑재 하 고 어댑터를 통해 Schlenk 선 연결. 고무 격 막으로 나머지 포트 인감. 높은 진공 그리스 모든 유리-유리 합동에 적용 됩니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>상수 모든 톨루엔 제거 될 때까지 ~ 45 분에 대 한 감동에서 90 ° C와 800 RPM에서 5.4 단계에서 준비 하는 혼합물 드</li>
	<li>아연-blende CdSe QDs 260 ° c를 포함 하는 반응 혼합물의 온도 증가 온도 260 ° C를 도달 하는 때, 아연 blende CdSe QDs 주사기 펌프를 사용 하 여 0.25 mL/min의 속도로 주입을 포함 하는 혼합물에 카드뮴 전조 솔루션의 8 mL를 추가 합니다. 추가 완료 되 면, 주위 조건 하에서 실내 온도에 냉각 솔루션을 수 있습니다.</li>
	<li>솔루션이 실내 온도에 냉각, 후 50 mL 원심 분리기 튜브에 전송. TPs를 침전 하 고 10 분 1,340 x g에서 현 탁 액을 원심 아세톤 (99%)의 40 mL를 추가 합니다. 그 후, 폐기는 상쾌한.</li>
	<li>그들을 이산 하는 TPs의 침전에 톨루엔 5 mL를 추가 합니다. 추가 처리 사이클 수행: 메탄올 (99%)의 30 mL를 사용 하 여 TPs를 침전, 2240 x g 3 분 동안에 현 탁 액을 원심, 상쾌한, 폐기 및 톨루엔 5 mL에 TPs를 분산.<ol>
<li>처리의 2-3 주기, 다음 5 ml 톨루엔 (이제부터 TP 재고 솔루션 라고도 함) 추가 사용의 TPs를 분산.</li>
	</ol>
</li>
	<li>장소 300 메쉬 구리 격자에 TP 솔루션의 드롭 전자 현미경 분석에 대 한 지속적인 탄소 필름으로 커버. Adsorbent 종이 초과 솔루션을 제거 하 고 건조 한 실 온에서 샘플.</li>
	<li>가장 이미징 및 TP 및 TP 당 CdSe의 사마귀의 수의 평균 볼륨을 확인할 수 있도록 TPs의 크기를 분석을 수행 합니다.<ol>
<li>재고 솔루션의 20 µ L를 복용 하 고 톨루엔의 3 mL를 추가 하 여 솔루션에서 QDs의 농도 결정 합니다.</li>
		<li>350에서 흡 광도 측정 nm 그 파장6에서 알려진된 분자량 absorptivity을 사용 하 여 농도 계산 하 고. 재고 솔루션의 희석에 대 한 계정에 따라 농도 확장. 참고: 일반적인 합성에 대 한 TPs에 대 한 수율은 ~ 80%, ~ 20% 되 고 bipods와 삼각대.</li>
	</ol>
</li>
</ol>6. 면 활성화 및 Nanostructures의 연결
<ol><li>
Dodecylamine (DDA) 재고 솔루션의 준비.
	<ol>
<li>DDA의 0.140 g 에탄올 5 mL에 추가 하 여 DDA 재고 솔루션을 준비 합니다. 37 kHz와 320 ~ 5 분에 대 한 W는 DDA 완전히 용 해 되도록 솔루션 sonicate</li>
	</ol>
</li>
	<li>
양이온 교환 그리고 연결입니다.
	<ol>
<li>적절 한 농도에서 NC (NR 또는 TP)의 1 mL 해결책 준비 ( 표 1참조). NC 솔루션의 1 mL에 ODPA의 6 mg을 추가 하 고 37 및 320 w.에서 10 분 동안 sonicate</li>
		<li>별도로, 1 mL DDA 재고 솔루션 및 적절 한 농도에서 Ag+ 솔루션의 1 mL를 혼합 ( 표 1참조)를 유리병에. 마그네틱 볶음 바 추가 하 고 800 RPM에서 적극적으로 솔루션을 저 어.</li>
		<li>교 반, 하는 동안 유리병을 NC 솔루션의 1 mL를 추가 하 고 표 1에 나열 된 반응 시간의 해당 금액에 대 한 진행을 허용 합니다.</li>
		<li>반응의 끝에는 교 반 중지 하 고 위상-별도의 솔루션을 허용 합니다. 추출 하 고 수성 레이어를 제거 합니다. 메탄올의 5 mL 2240 x g에서 3 분 동안 유리병 NCs 분리기에 밖으로 침전 시키기 위하여 유기 레이어를 추가 합니다.</li>
		<li>원심, 후는 상쾌한 삭제 하 고 다시 추가 특성에 대 한 제품을 분산 하는 톨루엔의 1 mL를 추가 합니다. 참고: 양이온 교환 반응 다른 재료에 대 한 서로 다른 속도에서 발생합니다. 표 1 에는 다른 재료 및 형태학의 연결 된 nanostructures의 합성은 합성 조건 집합이 요약 되어 있습니다. NC 솔루션 (1 mL), Ag+ 용액 (1 mL), 및 에탄올 DDA 솔루션 (1 mL) 및 ODPA (6mg)의 추가의 볼륨 같은 반응의 각 집합에 대해, 위에서 언급 한 대로 유지 됩니다.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol>
	<li>Figuerola, A., 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=End-to-End+Assembly+of+Shape-Controlled+Nanocrystals+via+a+Nanowelding+Approach+Mediated+by+Gold+Domains.">End-to-End Assembly of Shape-Controlled Nanocrystals via a Nanowelding Approach Mediated by Gold Domains.</a> Adv. Mat. 21, 550-554 (2009).</li><li>Tang, Z., Kotov, N. A., Giersig, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spontaneous+Organization+of+Single+CdTe+Nanoparticles+into+Luminescent+Nanowires.">Spontaneous Organization of Single CdTe Nanoparticles into Luminescent Nanowires.</a> Science. 297, 237-240 (2002).</li><li>Kim, D., Kim, W. D., Kang, M. S., Kim, S. -. H., Lee, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Self-Organization+of+Nanorods+into+Ultra-Long+Range+Two-Dimensional+Monolayer+End-to-End+Network.">Self-Organization of Nanorods into Ultra-Long Range Two-Dimensional Monolayer End-to-End Network.</a> Nano Lett. 15, 714-720 (2015).</li><li>Schliehe, C., 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=Ultrathin+PbS+Sheets+by+Two-Dimensional+Oriented+Attachment.">Ultrathin PbS Sheets by Two-Dimensional Oriented Attachment.</a> Science. 329, 550-553 (2010).</li><li>Chakrabortty, 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=Facet+to+facet+Linking+of+Shape+Anisotropic+Inorganic+Nanocrystals+with+Site+Specific+and+Stoichiometric+Control.">Facet to facet Linking of Shape Anisotropic Inorganic Nanocrystals with Site Specific and Stoichiometric Control.</a> Nano Lett. 16, 6431-6436 (2016).</li><li>Leatherdale, C. A., Woo, W. K., Mikulec, F. V., Bawendi, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+the+Absorption+Cross+Section+of+CdSe+Nanocrystal+Quantum+Dots.">On the Absorption Cross Section of CdSe Nanocrystal Quantum Dots.</a> J Phys Chem B. 106, 7619-7622 (2002).</li><li>Dabbousi, B. O., 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=(CdSe)ZnS+Core-Shell+Quantum+Dots:+Synthesis+and+Characterization+of+a+Size+Series+of+Highly+Luminescent+Nanocrystallites.">(CdSe)ZnS Core-Shell Quantum Dots: Synthesis and Characterization of a Size Series of Highly Luminescent Nanocrystallites.</a> J Phys Chem B. 101, 9463-9475 (1997).</li><li>Carbone, 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=Synthesis+and+Micrometer-Scale+Assembly+of+Coilloidal+CdSe/CdS+Nanorods+Prepared+by+Seeded+Grwoth+Approach.">Synthesis and Micrometer-Scale Assembly of Coilloidal CdSe/CdS Nanorods Prepared by Seeded Grwoth Approach.</a> Nano Lett. 7, 2942-2950 (2007).</li><li>Shaviv, E., 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=Absorption+properties+of+Metal-Semiconductor+Hybrid+Nanoparticles.">Absorption properties of Metal-Semiconductor Hybrid Nanoparticles.</a> ACS Nano. 5, 4712-4719 (2011).</li><li>Lim, J., 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=Controlled+Synthesis+of+CdSe+Tetrapods+with+High+Morphological+Uniformity+by+the+Persistent+Kinetic+Growth+and+the+Halide-Mediated+Phase+Transformation.">Controlled Synthesis of CdSe Tetrapods with High Morphological Uniformity by the Persistent Kinetic Growth and the Halide-Mediated Phase Transformation.</a> Chem Mat. 25, 1443-1449 (2013).</li></ol>

우리가 아무것도 공개 하 필요가 없습니다.

이 작업에 설명 된 연결 기법 모양 이방성 카드뮴 칼코게나이드 나노 입자 Ag+ 가입, 양이온 교환 받을 수 있습니다에 대 한 패싯 패싯, 선형 사슬 또는 분기 네트워크 같은 어셈블리에 있습니다. 면 대 면 연결 된 나노 입자의 좋은 분산, 광범위 한 어셈블리를 형성 하는 실패는 종종 두 가지 이유 때문에: (i)는 ODPA 하지 sonicating는 처방에 대 한 혼합에 의해 해결 될 수 NR 포함 된 솔루션에 잘 ...

콜 로이드 반도체 NCs의 감독된 어셈블리 NC 빌딩 블록1 그들의 개인에서 집단 합의 또는 근본적으로 다른 nanostructures의 물리 화학적 특성은의 제조에는 합성 통로 제공 , 2 , 3 , 4. 나노 입자 어셈블리에 다양 한 접근 중-어떤 NCs에는 본질적으로 융합 서로-지향적인된 첨부 파일의 방법 interparticle 전자 커플링에 대 한 수로 밖으로 서. 그러나, 기존의 지향된 첨부 파일은 일반적으로 입자 쌍 극 자-, 리간드-및 일반적으로 실행 하 고 다른 NC 시스템에 적용 하기 어려운 용 매 기반 상호 작용의 섬세 한 균형 필요 합니다.
우리는 최근 covalently 모양 이방성 카드뮴 칼코게나이드 NCs 사이트 선택적 nucleation 과정을 통해 반응 무기 중간을 도입 하 여 합류 하는 습식 화학 방법 개발. 입자 반응 무기 중간 도메인5의 자발적인 융합에 의해 연속적으로 연결 됩니다. 기술은 여전히 지향된 첨부 메커니즘에 기반으로, 비록 더 많은 유연성과 제어에 대 한 되므로 약한 interparticle 상호 작용을 고려 하는 훨씬 적은 필요도 없다. 먼저 (솔루션);에서 일부 양이온 교환 과정을 통해 실버 칼코게나이드를 그들의 팁 면 변환에 의해 수행 됩니다 모양 이방성 카드뮴 칼코게나이드 NCs의 연결 이것은 표면 passivating ligands의 선택적 제거 옵니다. NCs 그럼와 서 함께 노출된은 칼코게나이드 측면의 융합을 통해 카드뮴 칼코게나이드 NCs 연결 된 어셈블리의 결과로 엔드-투-엔드.
이 프로토콜에서 연결 기술을 다양 한 모양 이방성 카드뮴 칼코게나이드 NCs (즉, CdSe 시드 Cd NRs 및 CdSe NRs CdSe 시드 또는 TPs), 저조한 긴 선형 NR 체인 또는 높은 분기 TP에 적용할 수 있는 설명 네트워크입니다. 이러한 결과 기술은 다양 한 NC 모양과 금속 chalcogenides은 양이온 교환 의무가 확장 될 수 있습니다 것이 좋습니다.

<table><tbody><tr><td>Cadmium oxide (CdO), 99.5%</td><td>Sigma Aldrich</td><td></td><td>Highly toxic</td></tr><tr><td>Tri-n-octylphosphine oxide (TOPO), 90 % and 99%</td><td>Sigma Aldrich</td><td></td><td>Technical and analytical grade</td></tr><tr><td>Cadmium acetylacetonate (Cd(acac)&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;), 99.9%</td><td>Sigma Aldrich</td><td></td><td>Highly toxic</td></tr><tr><td>Hexadecanediol (HDDO), 90%</td><td>Sigma Aldrich</td><td></td><td>Technical grade</td></tr><tr><td>1-octadecene (ODE), 90%</td><td>Sigma Aldrich</td><td></td><td>Technical grade</td></tr><tr><td>Dodecylamine (DDA), 98%</td><td>Sigma Aldrich</td><td></td><td>Toxic</td></tr><tr><td>Cadmium nitrate tetrahydrate ((CdNO&lt;sub&gt;3&lt;/sub&gt;)&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;.4H&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;O), 98%</td><td>Sigma Aldrich</td><td></td><td>Highly toxic</td></tr><tr><td>Myristic acid (MA), 99%</td><td>Sigma Aldrich</td><td></td><td>Analytical grade</td></tr><tr><td>Octyl phosphonic acid (OPA), 97%</td><td>Sigma Aldrich</td><td></td><td>Analytical grade</td></tr><tr><td>Oleylamine (Oly), 70%</td><td>Sigma Aldrich</td><td></td><td>Technical grade</td></tr><tr><td>Hexadecyltrimethylammonium bromide (CTAB), 95%</td><td>Sigma Aldrich</td><td></td><td>Toxic</td></tr><tr><td>Selenium pellets (Se, 5 mm), 99.99%</td><td>Sigma Aldrich</td><td></td><td>Analytical grade</td></tr><tr><td>Hexadecylamine (HDA), 90%</td><td>Alfa Aesar</td><td></td><td>Technical grade, toxic</td></tr><tr><td>n-tetradecylphosphonic acid (TDPA), 98%&amp;nbsp;</td><td>Alfa Aesar</td><td></td><td>Analytical grade</td></tr><tr><td>Silver nitrate (AgNO&lt;sub&gt;3&lt;/sub&gt;), 99.9%</td><td>Alfa Aesar</td><td></td><td>Analytical grade</td></tr><tr><td>Oleic acid (OA), 90%</td><td>Alfa Aesar</td><td></td><td>Technical grade</td></tr><tr><td>Tri-n-octylphosphine (TOP), 97%</td><td>Strem</td><td></td><td>Analytical grade, toxic, air sensitive</td></tr><tr><td>n-hexylphosphonic acid (HPA), 97%</td><td>Strem</td><td></td><td>Analytical grade</td></tr><tr><td>n-octadecylphosphonic acid (ODPA), 97%</td><td>Strem</td><td></td><td>Analytical grade</td></tr><tr><td>Tellurium powder (Te), 99.9%</td><td>Strem</td><td></td><td>Air sensitive</td></tr><tr><td>Tri-n-butylphosphine (TBP), 99%</td><td>Strem</td><td></td><td>Analytical grade, highly toxic, air sensitive</td></tr><tr><td>Diisooctylphosphonic acid (DIPA), 90%</td><td>Fluka</td><td></td><td>Technical grade, toxic</td></tr></tbody></table>

facet-to-facet linking of shape-anisotropic colloidal cadmium chalcogenide nanostructures

여기, 우리가 설명 nanorods (NRs) 등 tetrapods (TPs), 모양 이방성 카드뮴 칼코게나이드 나노 (NCs), covalently 그리고 site-specifically, 그들의 끝 면을 통해 연결 될 수 있도록 하는 프로토콜 폴리머 같은 결과 선형 또는 분기 사슬입니다. 연결 절차는 양이온 교환 과정으로 시작 NCs는 먼저 실버 칼코게나이드 변환 카드뮴 칼코게나이드의 끝 면. 이것은 그들의 표면에 ligands의 선택적 제거 옵니다. 이 결과 카드뮴 칼코게나이드 NCs 반응성이 매우 높은 실버 칼코게나이드 끝 저절로 따라 퓨즈는 접촉, 그로 인하여 interparticle 면 면 첨부 파일을 설정. 선구자 농도의 현명한 선택을 통해 연결 된 NCs의 광범위 한 네트워크를 생산 수 있습니다. 연결 된 NCs의 구조 특성 에너지 흩어진 엑스레이 분광학의 사슬 사이 실버 칼코게나이드 도메인의 존재를 확인 뿐만 아니라 낮은 및 높은 고해상도로 전송 전자 현미경 (TEM)을 통해 수행 됩니다. 카드뮴 칼코게나이드 NCs

우리 우리 Ag2미 NR 끝 면 구체적으로 변환할 부분 Ag+ 교환 과정을 사용할 수 있습니다 입증을 사용 하 여 Cd NRs CdSe 시드 모델 시스템으로 서 그림 1(a)에서 볼 수 있듯이, Ag2S 면 DDA, 불용 성 소금5형성에 산-염기 반응을 통해 ODPA 반응에 의해 출장입니다. 그러면 Ag2S 측면에서 제거할 DDA ligand...

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

프로토콜 자세히 어떻게 모양 이방성 콜 로이드 카드뮴 칼코게나이드 나노 covalently 그들의 끝 면을 통해 연결 될 수 있습니다 여기에 제공 됩니다.

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 ...

facet-to-facet-linking-shape-anisotropic-colloidal-cadmium

Research

JoVE Journal

Chemistry

7.6K 조회수.  National University of Singapore. 프로토콜 자세히 어떻게 모양 이방성 콜 로이드 카드뮴 칼코게나이드 나노 covalently 그들의 끝 면을 통해 연결 될 수 있습니다 여기에 제공 됩니다.

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Compact Quantum Dots for Single-molecule Imaging

Single-molecule imaging is an important tool for understanding the mechanisms of biomolecular function and for visualizing the spatial and temporal heterogeneity of molecular behaviors that underlie cellular biology 1-4. To image an individual molecule of interest, it is typically conjugated to a fluorescent tag (dye, protein, bead, or quantum dot) and observed with epifluorescence or total internal reflection fluorescence (TIRF) microscopy. While dyes and fluorescent proteins have been the mainstay of fluorescence imaging for decades, their fluorescence is unstable under high photon fluxes necessary to observe individual molecules, yielding only a few seconds of observation before complete loss of signal. Latex beads and dye-labeled beads provide improved signal stability but at the expense of drastically larger hydrodynamic size, which can deleteriously alter the diffusion and behavior of the molecule under study.
Quantum dots (QDs) offer a balance between these two problematic regimes. These nanoparticles are composed of semiconductor materials and can be engineered with a hydrodynamically compact size with exceptional resistance to photodegradation 5. Thus in recent years QDs have been instrumental in enabling long-term observation of complex macromolecular behavior on the single molecule level. However these particles have still been found to exhibit impaired diffusion in crowded molecular environments such as the cellular cytoplasm and the neuronal synaptic cleft, where their sizes are still too large 4,6,7.
Recently we have engineered the cores and surface coatings of QDs for minimized hydrodynamic size, while balancing offsets to colloidal stability, photostability, brightness, and nonspecific binding that have hindered the utility of compact QDs in the past 8,9. The goal of this article is to demonstrate the synthesis, modification, and characterization of these optimized nanocrystals, composed of an alloyed HgxCd1-xSe core coated with an insulating CdyZn1-yS shell, further coated with a multidentate polymer ligand modified with short polyethylene glycol (PEG) chains (Figure 1). Compared with conventional CdSe nanocrystals, HgxCd1-xSe alloys offer greater quantum yields of fluorescence, fluorescence at red and near-infrared wavelengths for enhanced signal-to-noise in cells, and excitation at non-cytotoxic visible wavelengths. Multidentate polymer coatings bind to the nanocrystal surface in a closed and flat conformation to minimize hydrodynamic size, and PEG neutralizes the surface charge to minimize nonspecific binding to cells and biomolecules. The end result is a brightly fluorescent nanocrystal with emission between 550-800 nm and a total hydrodynamic size near 12 nm. This is in the same size range as many soluble globular proteins in cells, and substantially smaller than conventional PEGylated QDs (25-35 nm).

We describe the preparation of colloidal quantum dots with minimized hydrodynamic size for single-molecule fluorescence imaging. Compared to conventional quantum dots, these nanoparticles are similar in size to globular proteins and are optimized for single-molecule brightness, stability against photodegradation, and resistance to nonspecific binding to proteins and cells.

단일 분자 이미징을위한 소형 양자 점

Single-molecule imaging is an important tool for  understanding the mechanisms of biomolecular function and for visualizing the  spatial and temporal ...

연구

공학

Revealing Dynamic Processes of Materials in Liquids Using Liquid Cell Transmission Electron Microscopy

The recent development for in situ transmission electron microscopy, which allows imaging through liquids with high spatial resolution, has attracted significant interests across the research fields of materials science, physics, chemistry and biology. The key enabling technology is a liquid cell. We fabricate liquid cells with thin viewing windows through a sequential microfabrication process, including silicon nitride membrane deposition, photolithographic patterning, wafer etching, cell bonding, etc. A liquid cell with the dimensions of a regular TEM grid can fit in any standard TEM sample holder. About 100 nanoliters reaction solution is loaded into the reservoirs and about 30 picoliters liquid is drawn into the viewing windows by capillary force. Subsequently, the cell is sealed and loaded into a microscope for in situ imaging. Inside the TEM, the electron beam goes through the thin liquid layer sandwiched between two silicon nitride membranes. Dynamic processes of nanoparticles in liquids, such as nucleation and growth of nanocrystals, diffusion and assembly of nanoparticles, etc., have been imaged in real time with sub-nanometer resolution. We have also applied this method to other research areas, e.g., imaging proteins in water. Liquid cell TEM is poised to play a major role in revealing dynamic processes of materials in their working environments. It may also bring high impact in the study of biological processes in their native environment.

We have developed a self-contained liquid cell, which allows imaging through liquids using a transmission electron microscope. Dynamic processes of nanoparticles in liquids can be revealed in real time with sub-nanometer resolution.

액체 셀 전송 전자 현미경을 사용하여 액체의 재료의 동적 프로세스를 공개

The recent development for in situ transmission electron microscopy, which allows imaging through liquids with high spatial resolution, has attracted ...

Seeded Synthesis of CdSe/CdS Rod and Tetrapod Nanocrystals

We demonstrate a method for the synthesis of multicomponent nanostructures consisting of CdS and CdSe with rod and tetrapod morphologies. A seeded synthesis strategy is used in which spherical seeds of CdSe are prepared first using a hot-injection technique. By controlling the crystal structure of the seed to be either wurtzite or zinc-blende, the subsequent hot-injection growth of CdS off of the seed results in either a rod-shaped or tetrapod-shaped nanocrystal, respectively. The phase and morphology of the synthesized nanocrystals are confirmed using X-ray diffraction and transmission electron microscopy, demonstrating that the nanocrystals are phase-pure and have a consistent morphology. The extinction coefficient and quantum yield of the synthesized nanocrystals are calculated using UV-Vis absorption spectroscopy and photoluminescence spectroscopy. The rods and tetrapods exhibit extinction coefficients and quantum yields that are higher than that of the bare seeds. This synthesis demonstrates the precise arrangement of materials that can be achieved at the nanoscale by using a seeded synthetic approach.

A protocol for the seeded synthesis of rod-shaped and tetrapod-shaped multicomponent nanostructures consisting of CdS and CdSe is presented.

We demonstrate a method for the synthesis of multicomponent nanostructures consisting of CdS and CdSe with rod and tetrapod morphologies. A seeded ...

화학

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.

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

Creating Sub-50 Nm Nanofluidic Junctions in PDMS Microfluidic Chip via Self-Assembly Process of Colloidal Particles

Polydimethylsiloxane (PDMS) is the prevailing building material to make microfluidic devices due to its ease of molding and bonding as well as its transparency. Due to the softness of the PDMS material, however, it is challenging to use PDMS for building nanochannels. The channels tend to collapse easily during plasma bonding. In this paper, we present an evaporation-driven self-assembly method of silica colloidal nanoparticles to create nanofluidic junctions with sub-50 nm pores between two microchannels. The pore size as well as the surface charge of the nanofluidic junction is tunable simply by changing the colloidal silica bead size and surface functionalization outside of the assembled microfluidic device in a vial before the self-assembly process. Using the self-assembly of nanoparticles with a bead size of 300 nm, 500 nm, and 900 nm, it was possible to fabricate a porous membrane with a pore size of ~45 nm, ~75 nm and ~135 nm, respectively. Under electrical potential, this nanoporous membrane initiated ion concentration polarization (ICP) acting as a cation-selective membrane to concentrate DNA by ~1,700 times within 15 min. This non-lithographic nanofabrication process opens up a new opportunity to build a tunable nanofluidic junction for the study of nanoscale transport processes of ions and molecules inside a PDMS microfluidic chip.

We propose a simple self-assembly technique of silica colloidal nanoparticles to create a nanofluidic junction between two microchannels in polydimethylsiloxane (PDMS). Using this technique, a nanoporous bead membrane with a pore size down to ~45 nm was built inside a microchannel and applied to electrokinetic preconcentration of DNA samples.

콜로이드 입자의 자기 조립 과정을 통해 PDMS 미세 유체 칩의 하위 50 Nm의 나노 유체 접합 만들기

Polydimethylsiloxane (PDMS) is the prevailing building material to make microfluidic devices due to its ease of molding and bonding as well as its ...

Self-assembling Morphologies Obtained from Helical Polycarbodiimide Copolymers and Their Triazole Derivatives

A facile method for the preparation of polycarbodiimide-based secondary structures (e.g., nano-rings, &#34;craters,&#34; fibers, looped fibers, fibrous networks, ribbons, worm-like aggregates, toroidal structures, and spherical particles) is described. These aggregates are morphologically influenced by extensive hydrophobic side chain-side chain interactions of the singular polycarbodiimide strands, as inferred by atomic force microscopy (AFM) and scanning electron microscopy (SEM) techniques. Polycarbodiimide-g-polystyrene copolymers (PS-PCDs) were prepared by a combination of synthetic methods, including coordination-insertion polymerization, copper(I)-catalyzed azide alkyne cycloaddition (CuAAC) &#34;click&#34; chemistry, and atom transfer radical polymerization (ATRP). PS-PCDs were found to form specific toroidal architectures at low concentrations in CHCl3. To determine the influence of a more polar solvent medium (i.e., THF and THF/EtOH) on polymer aggregation behavior, a number of representative PS-PCD composites have been tested to show discrete concentration-dependent spherical particles. These fundamental studies are of practical interest to the development of experimental procedures for desirable architectures by directed self-assembly in thin film. These architectures may be exploited as drug carriers, whereas other morphological findings represent certain interest in the area of novel functional materials.

Here, we present a protocol to prepare and visualize secondary structures (e.g., fibers, toroidal architectures, and nano-spheres) derived from helical polycarbodiimides. The morphology characterized by both atomic force microscopy (AFM) and scanning electron microscopy (SEM) was shown to depend on molecular structure, concentration, and the solvent of choice.

나선형 폴리 카 보디이 미드 공중 합체 및 이들의 트리아 졸 유도체로부터 획득 자기 조립 모폴로지

A facile method for the preparation of polycarbodiimide-based secondary structures (e.g., nano-rings, &#34;craters,&#34; fibers, looped fibers, fibrous ...

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 ...

Fabrication of Periodic Gold Nanocup Arrays Using Colloidal Lithography

Within recent years, the field of plasmonics has exploded as researchers have demonstrated exciting applications related to chemical and optical sensing in combination with new nanofabrication techniques. A plasmon is a quantum of charge density oscillation that lends nanoscale metals such as gold and silver unique optical properties. In particular, gold and silver nanoparticles exhibit localized surface plasmon resonances-collective charge density oscillations on the surface of the nanoparticle-in the visible spectrum. Here, we focus on the fabrication of periodic arrays of anisotropic plasmonic nanostructures. These half-shell (or nanocup) structures can exhibit additional unique light-bending and polarization-dependent optical properties that simple isotropic nanostructures cannot. Researchers are interested in the fabrication of periodic arrays of nanocups for a wide variety of applications such as low-cost optical devices, surface-enhanced Raman scattering, and tamper indication. We present a scalable technique based on colloidal lithography in which it is possible to easily fabricate large periodic arrays of nanocups using spin-coating and self-assembled commercially available polymeric nanospheres. Electron microscopy and optical spectroscopy from the visible to near-infrared (near-IR) was performed to confirm successful nanocup fabrication. We conclude with a demonstration of the transfer of nanocups to a flexible, conformal adhesive film.

We demonstrate the fabrication of periodic gold nanocup arrays using colloidal lithographic techniques and discuss the importance of nanoplasmonic films.

콜 로이드 리소 그래피를 사용 하 여 정기적 금 Nanocup 배열의 제작

Within recent years, the field of plasmonics has exploded as researchers have demonstrated exciting applications related to chemical and optical sensing ...

Ligand Nano-cluster Arrays in a Supported Lipid Bilayer

Currently there is considerable interest in creating ordered arrays of adhesive protein islands in a sea of passivated surface for cell biological studies. In the past years, it has become increasingly clear that living cells respond, not only to the biochemical nature of the molecules presented to them but also to the way these molecules are presented. Creating protein micro-patterns is therefore now standard in many biology laboratories; nano-patterns are also more accessible. However, in the context of cell-cell interactions, there is a need to pattern not only proteins but also lipid bilayers. Such dual proteo-lipidic patterning has so far not been easily accessible. We offer a facile technique to create protein nano-dots supported on glass and propose a method to backfill the inter-dot space with a supported lipid bilayer (SLB). From photo-bleaching of tracer fluorescent lipids included in the SLB, we demonstrate that the bilayer exhibits considerable in-plane fluidity. Functionalizing the protein dots with fluorescent groups allows us to image them and to show that they are ordered in a regular hexagonal lattice. The typical dot size is about 800 nm and the spacing demonstrated here is 2 microns. These substrates are expected to serve as useful platforms for cell adhesion, migration and mechano-sensing studies.

We present a protocol to functionalize glass with nanometric protein patches surrounded by a fluid lipid bilayer. These substrates are compatible with advanced optical microscopy and are expected to serve as platform for cell adhesion and migration studies.

지원되는 지질 이중층에 리간드 나노 클러스터의 배열

Currently there is considerable interest in creating ordered arrays of adhesive protein islands in a sea of passivated surface for cell biological ...

생체공학

Fabrication of Zero Mode Waveguides for High Concentration Single Molecule Microscopy

In single molecule fluorescence enzymology, background fluorescence from labeled substrates in solution often limits fluorophore concentration to pico- to nanomolar ranges, several orders of magnitude less than many physiological ligand concentrations. Optical nanostructures called zero mode waveguides (ZMWs), which are 100&#8722;200 nm in diameter apertures fabricated in a thin conducting metal such as aluminum or gold, allow imaging of individual molecules at micromolar concentrations of fluorophores by confining visible light excitation to zeptoliter effective volumes. However, the need for expensive and specialized nanofabrication equipment has precluded the widespread use of ZMWs. Typically, nanostructures such as ZMWs are obtained by direct writing using electron beam lithography, which is sequential and slow. Here, colloidal, or nanosphere, lithography is used as an alternative strategy to create nanometer-scale masks for waveguide fabrication. This report describes the approach in detail, with practical considerations for each phase. The method allows thousands of aluminum or gold ZMWs to be made in parallel, with final waveguide diameters and depths of 100&#8722;200 nm. Only common lab equipment and a thermal evaporator for metal deposition are required. By making ZMWs more accessible to the biochemical community, this method can facilitate the study of molecular processes at cellular concentrations and rates.

Described here is a nanosphere lithography method for parallel fabrication of zero mode waveguides, which are arrays of nanoapertures in a metal-clad glass microscopy coverslip for single molecule imaging at nano- to micromolar concentrations of fluorophores. The method takes advantage of colloidal crystal self-assembly to create a waveguide template.

고농도 단일 분자 현미경 검사용 제로 모드 파도가이드 제조

In single molecule fluorescence enzymology, background fluorescence from labeled substrates in solution often limits fluorophore concentration to pico- to ...