저자는 기꺼이 "천 영 글로벌 재능" 상을 중국 중앙 정부, 강 소 성 정부, 대학의 공학 및 응용에서 시작 기금에서 "Shuang 추앙" 상 재정 지원을 인정합니다 "Tian 디"에서 과학, 남 경 대학, 중국, 수상 재단, 부여에서는 우선 학술 프로그램 개발 기금의 장쑤 등 교육 기관 (PAPD), 장쑤 성 자연과학 기금에서 부여.

주의: 때문에 유기 용 매를 사용 하 여, 모든 작업을 화학 증기 두건에서 완료 한다. 높은 전기 전압의 사용, 전원 공급 장치에는 때 기구와 신체 접촉을 피하십시오. 개인 보호 장비 (안전 안경, 장갑, 랩 코트, 전장 바지 및 폐쇄 발가락 신발)를 사용 하 여 모든 적절 한 안전 관행을 사용 합니다. 모든 관련 물질 안전 데이터 시트 (MSDS)를 참조 하십시오.
1입니다. 재료의 설치
<ol><li>분해 10 mg qd는 솔루션을 준비, 소수 QDs (형광 방출 피크 파장 = 605 nm, 여기 모델 나노로 사용) 20 mL 유기 용 매 (클로 프롬 구형 micelle 모양 또는 THF 웜 같은 micelle 모양 생산을 위한 생산)에서 20 대와 동 s.</li>
	<li>PS 못 솔루션을 준비, 100 mg PS 못 분해 (9.5 kDA PS 세그먼트와 amphiphilic 블록 공중 합체와 18.0 kDA 못 세그먼트) 10 mL 유기 용 매 (클로 프롬 구형 micelle 모양 또는 THF 웜 같은 micelle 모양 생산을 위한 생산)에서. 믹스 1 분 (클로 프롬) 또는 목욕에 대 한 vortexing에 의해 솔루션 2 분 (THF) sonicate.</li>
	<li>Qd는 솔루션 및 1 mL PS 못 솔루션 1 분에 대 한 소용돌이의 믹스 1 mL 주사기 A. 혼합물 추가 주사기는 PTFE의 이루어집니다.</li>
	<li>PVA 솔루션을 준비, 4-5 헤 허용을 사용 하기 전에 실내 온도에 PVA 솔루션에 대 한 60-80 ° C에가 열된 물 욕조에 10 mL 물에 400 mg PVA (13-23 kDa, 87-89% 분해)을 분해.</li>
	<li>PVA 솔루션의 5 mL 주사기 b 추가 주사기는 PTFE의 이루어집니다.</li>
</ol>2입니다. 장비 설치
<ol><li>내부 모 세관 외부 모 세관 어셈블리에 삽입 하 고 위치에 부드럽게 나사. 이상 강화 하지 마십시오. 그림 2 에 동축 분무 시스템의 전반적인 설정을 보여 줍니다. 내부 모 세관 바늘 27g (외경 500 µ m, 내경 300 µ m) 스테인리스 모 세관 이며 외부 바늘은 20g (외부 직경 1000 µ m, 내경 500 µ m) 스테인리스 3 방법 커넥터. 사용 PTEE 튜브 1.8 m m의 내부 직경이 있다.</li>
	<li>그림 2와 같이 주사기 펌프 A에 A를 로드 합니다. PTFE 튜브를 사용 하 여 분무 동축 노즐의 내부 스테인리스 모 세관에 주사기 A를 연결 합니다.</li>
	<li>그림 2와 같이 주사기 주사기 펌프 B에 B를 로드 합니다. PTFE 튜브를 사용 하 여 분무 동축 노즐의 외부 스테인리스 모 세관에 주사기 B를 연결 합니다.</li>
	<li>위치 분무 동축 노즐 팁 접지 강철 반지 (1.5 c m의 직경) 위의 약 0.8 c m.</li>
	<li>장소는 유리 컬렉션 접시 동축 노즐 아래 약 10 ㎝.</li>
	<li>전원 공급 장치 해제, 접지 강철 반지를 접지 와이어 (검은색 와이어 그림2에서)를 연결 합니다.</li>
	<li>전원 공급 장치 해제, 금속 악어 클립을 사용 하 여 동축 노즐의 내부 바늘을 긍정적인 터미널 (빨간 선 그림2에서)의 전원 공급 장치를 연결 합니다.</li>
</ol>3입니다. Micellar 나노의 생산
<ol><li>0.6 mL/h 펌프 A의 속도 설정 합니다.</li>
	<li>1.5 mL/h 주사기 펌프 B의 속도 설정 합니다.</li>
	<li>모두 주사기 펌프를 시작 하 고 안정화를 그들의 각각 유량을 기다립니다. 일정 한 속도로 노즐에 형성 방울 안정적인 유량을 나타냅니다. 이 보통 60에서 발생 주사기 펌프 시작 후 s. 참고: 거기 아무 거품에 튜브에서 및 방울 동축 분무 노즐에 형성 한다.</li>
	<li>긍정적인 높은 전압 동축 분무 노즐을 적용 하려면 전원 공급 장치를 켭니다. 오목까지 5-9 kV의 범위에 적용 된 전압을 조정 ( 그림 3a의 삽입에서와 같이) 동축 노즐의 끝에 콘-제트 (즉, 일반적으로 '테일러 콘'으로 알려진 집중 제트) 관찰 됩니다. 주의: 수 높은 전압이 적용 될 때 분무 노즐 터치 않도 주의 하십시오. 적절 한 안전 예방 조치를 따르십시오. 참고: 부족 인가 전압 ( 그림 3b의 삽입에서와 같이) 노즐의 끝에 형성 하는 방울 귀 착될 것 이다, 동안 적용 된 전압의 너무 높은 노즐 및 접지 강철 반지 사이 전기 아크를 발생 합니다.</li>
	<li>안정적인 테일러 콘 (그림 3a)를 얻은 후 10 mL 깨끗 한 컬렉션 접시에 저온 고 유리 컬렉션 접시 설치에 추가 합니다. 새로운 요리 micellar nanocrystal 제품을 수집 합니다.</li>
	<li>(구형 micelle 모양 또는 웜 같은 micelle 모양 생산을 위한 약 90 분 생산을 위한 약 40 분)에 대 한 특정 시간 기간 동안 micellar nanocrystal 생산 프로세스를 실행 합니다. 분무 노즐 밑에서 컬렉션 접시를 제거 합니다.</li>
	<li>주사기 펌프 A와 B를 중지</li>
	<li>고전압 전원 공급 장치를 해제 합니다.</li>
	<li>발견된 컬렉션 접시에서 하룻밤 (증기 두건)에서 증발 하는 유기 용 매를 허용 합니다. 참고: micellar nanocrystal 제품의 특성 결과, 밤새 껏 증발이 이다 좋은 품질을 가진 제품을 유기 용 매를 제거 하기 위한 충분 한.</li>
	<li>마지막으로, 전송 특성 (예를 들어, 형광 분광학, 동적 산란, 전송 전자 현미경 검사 법 및 열 분석), 응용 프로그램, 또는 스토리지에 대 한 15 mL 원심 분리기 튜브 micellar nanocrystal 제품. 최종 micellar nanocrystal 제품 4 ° c.에 있는 냉장고에 저장 참고: 제품 적어도 한 달에 대 한이 저장 조건 하에서 안정 유지 수 있습니다.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Nie, S., Xing, Y., Kim, G. J., Simons, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanotechnology+Applications+in+Cancer.">Nanotechnology Applications in Cancer.</a> Annu. Rev. Biomed. Eng. 9, 257-288 (2007).</li><li>Smith, A. M., Ruan, G., Rhyner, M. N., Nie, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Engineering+Luminescent+Quantum+Dots+for+In+Vivo+Molecular+and+Cellular+Imaging.">Engineering Luminescent Quantum Dots for In Vivo Molecular and Cellular Imaging.</a> Annals Biomed. Eng. 34 (1), 3-14 (2006).</li><li>Heath, J. R., Davis, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanotechnology+and+Cancer.">Nanotechnology and Cancer.</a> Annu. Rev. Medicine. 59, 251-265 (2008).</li><li>Pu, K., Chattopadhyay, N., Rao, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+advances+of+semiconducting+polymer+nanoparticles+in+in+vivo+molecular+imaging.">Recent advances of semiconducting polymer nanoparticles in in vivo molecular imaging.</a> J. Control. Release. 240, 312-322 (2016).</li><li>Swierczewska, M., Han, H. S., Kim, K., Park, J. H., Lee, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polysaccharide-based+nanoparticles+for+theranostic+nanomedicine.">Polysaccharide-based nanoparticles for theranostic nanomedicine.</a> Adv. Drug Deliv. Rev. 99, 70-84 (2016).</li><li>Gao, X. H., Yang, L. L., Petros, J. A., Marshal, F. F., Simons, J. W., Nie, S. 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P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=PEG-based+micelles+as+carriers+of+contrast+agents+for+different+imaging+modalities.">PEG-based micelles as carriers of contrast agents for different imaging modalities.</a> Adv. Drug Deliv. Rev. 54 (2), 235-252 (2002).</li><li>Sun, Y., 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=Examining+the+roles+of+emulsion+droplet+size+and+surfactant+in+the+interfacial+instability-based+fabrication+process+of+micellar+nanocrystals.">Examining the roles of emulsion droplet size and surfactant in the interfacial instability-based fabrication process of micellar nanocrystals.</a> Nanoscale Research Letters. 12, 434 (2017).</li><li>Ding, X. Y., Han, N., Wang, J., Sun, Y. X., Ruan, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+organic+solvents+on+the+structures+of+micellar+nanocrystals.">Effects of organic solvents on the structures of micellar nanocrystals.</a> RSC Advances. 7 (26), 16131-16138 (2017).</li><li>Sailor, M., Park, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hybrid+nanoparticles+for+detection+and+treatment+of+cancer.">Hybrid nanoparticles for detection and treatment of cancer.</a> Adv. Materials. 24 (28), 3779-3802 (2012).</li><li>Jing, L. H., Ding, K., Kershaw, S. V., Kempson, T. M., Rogach, A. L., Gao, M. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnetically+engineered+semiconductor+quantum+dots+as+multimodal+imaging+probes.">Magnetically engineered semiconductor quantum dots as multimodal imaging probes.</a> Adv. Materials. 26 (37), 6367-6386 (2014).</li><li>Bao, G., Mitragotri, S., Tong, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multifunctional+nanoparticles+for+drug+delivery+and+molecular+imaging.">Multifunctional nanoparticles for drug delivery and molecular imaging.</a> Annu. Rev. Biomed. Eng. 15, 253-282 (2013).</li><li>Mura, S., Couvreur, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanotheranostics+for+personalized+medicine.">Nanotheranostics for personalized medicine.</a> Adv. Drug Delivery Rev. 64 (13), 1394-1416 (2012).</li><li>Louie, A. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multimodality+imaging+probes:+design+and+challenges.">Multimodality imaging probes: design and challenges.</a> Chem. Rev. 110 (5), 3146-3195 (2010).</li></ol>

저자는 공개 없다.

Micellar 나노의 제조 방법은 현재 작업 결합 내려 분무에 설명 하단-최대 자기 조립, 그리고 용 매 기반 구조 제어. 효과적이 고 편리한 품질 관리 방법을 사용 하는 동축 노즐 팁에서 형성 된 테일러 콘입니다. 이것은 올바른 형식의 테일러 콘 나타냅니다 균형 때문에 (또는 균형 근처) 전기 력과 마이크로-원자로 (유니폼 ultrafine 방울)의 성공적인 형성을 나타냅니다에 표면 장력 사이 자기 조립 반응...

반도체 양자 점 (QDs)와 superparamagnetic 산화 철 나노 입자 (SPIONs) 등 나노 생물학, 이미징, 조작, 검색과 치료1,2, 에 대 한 큰 잠재력이 증명 3,4,,56. micelle에 하나 이상의 나노 캡슐화 인터페이스 나노 생물학 환경3,6에 널리 사용 되는 방법 되었습니다. 따라서 형성 micellar 나노 (나노 캡슐화와 micelles) nanobiomaterials7,8,,910의 신흥 클래스 되고있다. Micelles 다양 한 자료 (예를 들면, 나노, 작은 분자 약 및 염료)를 캡슐화 하는 조작에 일반적으로 사용 되는 방법 등이 영화 화, 투 석, 그리고 여러 다른7,11.
현재 작업 micellar 나노 자기 조립, 탑-다운 분무, 상향식 결합 하 고 매 중재 구조 제어에 따라 조작 하는 방법을 설명 합니다. Micellar 나노의 다른 제조 방법과 비교해, 우리의 방법은 여러 유익한 기능을 제공 합니다: (1) 그것은 크게 연속 생산 공정. 이 기능은 분무는 유화 액 작은 물방울을 형성 하기 위하여 우리의 방법에 사용 되는 사실 때문에 주로입니다. 반면, 몇 가지 다른 방법을 사용 하 여 vortexing 또는 쥡니다 에멀젼 방울, 그로 인하여 자연12이러한 방법을 일괄 처리 프로세스를 만들기를. (2) 높은 물 dispersibility, 우수한 콜 로이드 안정성, 그대로 실제의 그리고 기능으로 캡슐화 된 나노 제품에 결과. 이 과정 자주 분무 ultrafine 하 고 균일 한 유화 액 작은 물방울을 형성할 수 있기 때문에 대부분 다른 micelle 캡슐화 방법에 비해 우수 품질을 가진 제품을 제공할 수 있습니다. (3) micelle 모양 및 캡슐화 된 나노의 번호를 포함 하 여 제품의 구조는 아니 훨씬 더 비싼 컨트롤 사용 amphiphilic 고분자를 변경 하는 등의 다른 방법에 비해, 용 매에 의해 통제 될 수 있다와 생산할 수 있습니다. 뿐만 아니라 일반적으로 사용 가능한 구형 micelle 모양 하지만 micelle 퓨전13를 통해 웜 같은 micelle 모양. 따라서 형성 벌레 모양의 micellar 나노 크게 제공 하 구면 대응13보다 일반적인 세포질 통풍 관을 감소 발견 된다. 다른 한편으로, 그것은 지적 가치이 방법을 좀 더 기술적으로 (비록 멀리 금지) 요구 하는 분무 장치의 설정이 필요 합니다 다른 방법에서 계측의 필요 보다.
제조 방법은 먼저 분무, 유기 용 매에 따른 자기 조립 형성 micellar 나노 (그림 1의 증발에 의해 다음에 의해 균일 한 크기와 ultrafine 액체 (수시로 기름에 물 에멀젼) 작은 물방울을 생성 하는 것을 포함 한다. ). 분무 설치는 동심 바늘을 사용 하 여 동축 구성: amphiphilic 블록 공중 합체 및 소수 성 나노 유기 용 매에 녹아 들어 석유 단계 내부 바늘 (27 G 스테인리스 모 세관에 전달 ) 주사기 펌프; 물속에에서 녹아 있는 계면 활성 제를 포함 하는 물 단계 두 번째 주사기 펌프와 외부 바늘 (20 G 스테인리스 스틸 3 방향 커넥터)에 전달 됩니다. 높은 전압 동축 노즐에 적용 됩니다. 균일 한 크기를 가진 ultrafine 방울 급격 힘 극복 표면 장력 및 관성 스트레스는 액체에서 생성 됩니다. 각 작은 물방울 본질적으로 ' 마이크로-원자로 ', 유기 용 매 증발에 의해의 제거에 따라 역할은 자기 조립 '반응' 자발적 소수 성 상호 작용으로 인해 발생. 다른 유기 용 매를 사용 하 여 리드 micellar 나노의 다른 구조: 구형 micelle 모양, 긴 반응 시간 THF 리드 웜 같은 물 혼합할 수 있는 유기 용 매는 동안 이끌어 물 혼합할 수 없는 유기 용 매 클로 프롬 향상 된 nanocrystal 캡슐화 함께 micelle 모양입니다.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Hydrophobic quantum dots</td>
			<td>Ocean Nanotech</td>
			<td>QSP</td>
			<td>Solid hydrophobic CdSe/ZnS quantum dots. Peak fluorescence emission wavelength is 605 nm.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Poly(styrene)-b-poly(ethylene glycol) (PS-PEG)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>666476-500MG</td>
			<td>Molecular weight of PS segment is 9.5 kDa and that of PEG segment is 18.0 kDa.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Poly(vinyl alcohol) (PVA)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>363170-500G</td>
			<td>Molecular weight 13&#8211;23 kDa, 87&#8211;89% hydrolyzed.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tetrahydrofuran (THF)</td>
			<td>Sinopharma Chemical Reagent</td>
			<td>80124418</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chloroform</td>
			<td>Sinopharma Chemical Reagent</td>
			<td>40007960</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe pumps</td>
			<td>Bao Ding Shen Chen</td>
			<td>SPLab01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tubing</td>
			<td>Shanghei Lai Xing</td>
			<td></td>
			<td>2 mm outer diameter and 1.8 mm inner diameter PTFE tubing.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringes</td>
			<td>Yi Ming</td>
			<td>5.CC</td>
			<td>5 mL disposable syringe made of PTFE.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High voltage power supply</td>
			<td>Dong Wen</td>
			<td>DW Series</td>
			<td>Direct current power supply (0&#8211;50 kV range).</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electrospray coaxial nozzle</td>
			<td>Hunan Chang Sha Na Yi</td>
			<td></td>
			<td>Stainless steel assembly. Inner capillary needle was a 27 gauge (outer diameter 500 &#956;m; inner diameter 300 &#956;m). Outer capillary was a 20 gauge (outer diameter 1,000 &#956;m; inner diameter 500 &#956;m).</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vortexer</td>
			<td>Xi&#39;an HEB Biotechnology Co., Ltd. China</td>
			<td>MX-S</td>
			<td>MX-S with wide speed range of 0&#8211;2,500 rpm, stepless speed regulation, touch and continuous operations.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Steel ring</td>
			<td>Yiwu Wan Tu</td>
			<td></td>
			<td>Rings with a range of diameters (0.8&#8211;1.8 cm) can be constructued. For example, a 1.3 cm diameter ring was constructed by curling an approximately 25 cm (length) of 0.5-mm diamter (24 gauge, AWG) steel wire.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass collecting dish</td>
			<td>Grainger</td>
			<td>1u5084</td>
			<td>25-mm height and 120-mm diameter glass dish.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>15 mL centrifuge tube</td>
			<td>Jiangsu Xinkang Medical Instrument Co., Ltd.</td>
			<td>X-407</td>
			<td>Centrifuge tube is made of transparent polypropylene (PP).</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

fabrication of spherical and worm-shaped micellar nanocrystals by combining electrospray, self-assembly, and solvent-based structure control

Micellar 나노 (나노 캡슐화와 micelles) nanobiomaterials의 신흥 주요 클래스 되고있다. Micellar 나노 자기 조립, 탑-다운 분무, 상향식 결합 및 용 매 기반 구조 제어에 따라 조작 하는 방법을 설명 합니다. 이 방법은 먼저 포함 유니폼 ultrafine 액체 작은 물방울을 생성 하기 위해 분무를 사용 하 여, 각각의 역할을 자기 조립 반응 발생 하는 구조 (micelle 모양과 nanocrystal 형성 micellar 나노, 마이크로 반응 기 캡슐화) 유기 용 매 사용에 의해 제어. 이 방법은 주로 연속 이며 저렴 한 구조 제어 방식으로 고품질 micellar nanocrystal 제품 생산. 사용 하 여 물 혼합할 수 있는 유기 용 매 tetrahydrofuran (THF), 벌레 모양의 micellar 나노 용 매-유도/촉진 micelle 융합으로 인해 생산 수 있습니다. 일반적인 구형 micellar 나노와 비교, 벌레 모양의 micellar 나노 최소화 된 일반적인 세포질 통풍 관, 따라서 생물을 대상으로 향상을 제공할 수 있습니다. 공동 각 micelle에 여러 나노 캡슐화, 하 여 다기능 또는 시너지 효과 얻을 수 있습니다. 미래의 작품의 일부가 될 것입니다,이 제조 방법의 현재 한계는 주로 micellar nanocrystal 제품 및 프로세스의 불완전 하 게 지속적인 자연 불완전 캡슐화를 포함 합니다.

그림 1 생산 공정에 사용 되는 유기 용 매에 의해 micellar 나노의 구조 (모양 및 캡슐화)의 컨트롤을 요약 하는 회로도 보여준다. 간단히, dichloromethane 나노;의 아무 캡슐화 구형 micelles 리드 클로 프롬 나노; 낮은 캡슐화 번호와 구형 micelles 리드 THF는 각각 구형 micelles 짧은 반응 시간에 나노 수가 높은 캡슐화 및 긴 반응 시간에 나노 수가 높은 캡슐화 mice...

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Fabrication of Spherical and Worm-shaped Micellar Nanocrystals by Combining Electrospray, Self-assembly, and Solvent-based Structure Control

현재 작업 micellar 나노, nanobiomaterials의 신흥 주요 클래스를 조작 하는 방법을 설명 합니다. 이 방법은 자기 조립, 탑-다운 분무, 상향식을 결합 및 용 매 기반 구조 제어. 제조 방법은 크게 연속, 높은 품질의 제품을 생산할 수 있는 이며 구조 제어에의 한 저렴 한 수단을 보유 하 고.

구형 및 벌레 모양의 Micellar 나노 자기 조립, 분무, 결합 하 여 용 매 기반 구조 제어의 제조

Micellar nanocrystals (micelles with encapsulated nanocrystals) have become an emerging major class of nanobiomaterials. We describe a method of ...

fabrication-spherical-worm-shaped-micellar-nanocrystals-combining

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Origami Inspired Self-assembly of Patterned and Reconfigurable Particles

There are numerous techniques such as photolithography, electron-beam lithography and soft-lithography that can be used to precisely pattern two dimensional (2D) structures. These technologies are mature, offer high precision and many of them can be implemented in a high-throughput manner. We leverage the advantages of planar lithography and combine them with self-folding methods1-20 wherein physical forces derived from surface tension or residual stress, are used to curve or fold planar structures into three dimensional (3D) structures. In doing so, we make it possible to mass produce precisely patterned static and reconfigurable particles that are challenging to synthesize.
In this paper, we detail visualized experimental protocols to create patterned particles, notably, (a) permanently bonded, hollow, polyhedra that self-assemble and self-seal due to the minimization of surface energy of liquefied hinges21-23 and (b) grippers that self-fold due to residual stress powered hinges24,25. The specific protocol described can be used to create particles with overall sizes ranging from the micrometer to the centimeter length scales. Further, arbitrary patterns can be defined on the surfaces of the particles of importance in colloidal science, electronics, optics and medicine. More generally, the concept of self-assembling mechanically rigid particles with self-sealing hinges is applicable, with some process modifications, to the creation of particles at even smaller, 100 nm length scales22, 26 and with a range of materials including metals21, semiconductors9 and polymers27. With respect to residual stress powered actuation of reconfigurable grasping devices, our specific protocol utilizes chromium hinges of relevance to devices with sizes ranging from 100 &mu;m to 2.5 mm. However, more generally, the concept of such tether-free residual stress powered actuation can be used with alternate high-stress materials such as heteroepitaxially deposited semiconductor films5,7 to possibly create even smaller nanoscale grasping devices.

We describe experimental details of the synthesis of patterned and reconfigurable particles from two dimensional (2D) precursors. This methodology can be used to create particles in a variety of shapes including polyhedra and grasping devices at length scales ranging from the micro to centimeter scale.

종이 접기 고취 패턴 및 재구성 입자의 자기 조립

There are numerous techniques such as photolithography, electron-beam lithography and soft-lithography that can be used to precisely pattern two ...

연구

화학

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 ...

Formation of Ordered Biomolecular Structures by the Self-assembly of Short Peptides

In nature, complex functional structures are formed by the self-assembly of biomolecules under mild conditions. Understanding the forces that control self-assembly and mimicking this process in vitro will bring about major advances in the areas of materials science and nanotechnology. Among the available biological building blocks, peptides have several advantages as they present substantial diversity, their synthesis in large scale is straightforward, and they can easily be modified with biological and chemical entities1,2. Several classes of designed peptides such as cyclic peptides, amphiphile peptides and peptide-conjugates self-assemble into ordered structures in solution. Homoaromatic dipeptides, are a class of short self-assembled peptides that contain all the molecular information needed to form ordered structures such as nanotubes, spheres and fibrils3-8. A large variety of these peptides is commercially available.
This paper presents a procedure that leads to the formation of ordered structures by the self-assembly of homoaromatic peptides. The protocol requires only commercial reagents and basic laboratory equipment. In addition, the paper describes some of the methods available for the characterization of peptide-based assemblies. These methods include electron and atomic force microscopy and Fourier-Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR). Moreover, the manuscript demonstrates the blending of peptides (coassembly) and the formation of a &#34;beads on a string&#34;-like structure by this process.9 The protocols presented here can be adapted to other classes of peptides or biological building blocks and can potentially lead to the discovery of new peptide-based structures and to better control of their assembly.

This paper describes the formation of highly ordered peptide-based structures by the spontaneous process of self-assembly. The method utilizes commercially available peptides and common lab equipment. This technique can be applied to a large variety of peptides and may lead to the discovery of new peptide-based assemblies.

짧은 펩타이드의 자기 조립에 의해 주문 생체 고분자 구조의 형성

In nature, complex functional structures are formed by the self-assembly of biomolecules under mild conditions. Understanding the forces that control ...

Self-assembly of Complex Two-dimensional Shapes from Single-stranded DNA Tiles

Current methods in DNA nano-architecture have successfully engineered a variety of 2D and 3D structures using principles of self-assembly. In this article, we describe detailed protocols on how to fabricate sophisticated 2D shapes through the self-assembly of uniquely addressable single-stranded DNA tiles which act as molecular pixels on a molecular canvas. Each single-stranded tile (SST) is a 42-nucleotide DNA strand composed of four concatenated modular domains which bind to four neighbors during self-assembly. The molecular canvas is a rectangle structure self-assembled from SSTs. A prescribed complex 2D shape is formed by selecting the constituent molecular pixels (SSTs) from a 310-pixel molecular canvas and then subjecting the corresponding strands to one-pot annealing. Due to the modular nature of the SST approach we demonstrate the scalability, versatility and robustness of this method. Compared with alternative methods, the SST method enables a wider selection of information polymers and sequences through the use of de novo designed and synthesized short DNA strands.

DNA tiling is an effective approach to make programmable nanostructures. We describe the protocols to construct complex two-dimensional shapes by the self-assembly of single-stranded DNA tiles.

단일 가닥 DNA 타일에서 단지 두 차원 모양의 자기 조립 (self-assembly)

Current methods in DNA nano-architecture have successfully engineered a variety of 2D and 3D structures using principles of self-assembly. In this ...

A Study of the Complexation of Mercury(II) with Dicysteinyl Tetrapeptides by Electrospray Ionization Mass Spectrometry

In this study we evaluated a method for the characterization of complexes, formed in different relative ratios of mercury(II) to dicysteinyl tetrapeptide, by electrospray ionization orbitrap mass spectrometry. This strategy is based on previous successful characterization of mercury-dicysteinyl complexes involving tripeptides by utilizing mass spectrometry among other techniques. Mercury(II) chloride and a dicysteinyl tetrapeptide were incubated in a degassed buffered medium at varying stoichiometric ratios. The complexes formed were subsequently analyzed on an electrospray mass spectrometer consisting of a hybrid linear ion- and orbi- trap mass analyzer. The electrospray ionization mass spectrometry (ESI-MS) spectra were acquired in the positive mode and the observed peaks were then analyzed for distinct mercury isotopic distribution patterns and associated monoisotopic peak. This work demonstrates that an accurate stoichiometry of mercury and peptide in the complexes formed under specified electrospray ionization conditions can be determined by using high resolution ESI MS based on distinct mercury isotopic distribution patterns.

A Study of the Complexation of MercuryII with Dicysteinyl Tetrapeptides by Electrospray Ionization Mass Spectrometry

The characterization of complexes formed in different relative ratios of mercury(II) to dicysteinyl tetrapeptides by electrospray ionization orbitrap mass spectrometry is presented.

전자 분무 이온화 질량 분석에 의해 Dicysteinyl Tetrapeptides와 수은 (II)의 복합체 형성에 관한 연구

In this study we evaluated a method for the characterization of complexes, formed in different relative ratios of mercury(II) to dicysteinyl tetrapeptide, ...

Influence of Hybrid Perovskite Fabrication Methods on Film Formation, Electronic Structure, and Solar Cell Performance

Hybrid organic/inorganic halide perovskites have lately been a topic of great interest in the field of solar cell applications, with the potential to achieve device efficiencies exceeding other thin film device technologies. Yet, large variations in device efficiency and basic physical properties are reported. This is due to unintentional variations during film processing, which have not been sufficiently investigated so far. We therefore conducted an extensive study of the morphology and electronic structure of a large number of CH3NH3PbI3 perovskite where we show how the preparation method as well as the mixing ratio of educts methylammonium iodide and lead(II) iodide impact properties like film formation, crystal structure, density of states, energy levels, and ultimately the solar cell performance.

We present an extensive study on the effects of different fabrication methods for organic/inorganic perovskite thin films by comparing crystal structures, density of states, energy levels, and ultimately the solar cell performance.

필름 형성에 하이브리드 페 로브 스카이 트 제조 방법, 전자 구조 및 태양 전지 성능의 영향

Hybrid organic/inorganic halide perovskites have lately been a topic of great interest in the field of solar cell applications, with the potential to ...

Fabrication and Testing of Photonic Thermometers

In recent years, a push for developing novel silicon photonic devices for telecommunications has generated a vast knowledge base that is now being leveraged for developing sophisticated photonic sensors. Silicon photonic sensors seek to exploit the strong confinement of light in nano-waveguides to transduce changes in physical state to changes in resonance frequency. In the case of thermometry, the thermo-optic coefficient, i.e., changes in refractive index due to temperature, causes the resonant frequency of the photonic device such as a Bragg grating to drift with temperature. We are developing a suite of photonic devices that leverage recent advances in telecom compatible light sources to fabricate cost-effective photonic temperature sensors, which can be deployed in a wide variety of settings ranging from controlled laboratory conditions, to the noisy environment of a factory floor or a residence. In this manuscript, we detail our protocol for the fabrication and testing of photonic thermometers.

We describe the process of fabrication and testing of photonic thermometers.

제조 및 광 온도계의 테스트

In recent years, a push for developing novel silicon photonic devices for telecommunications has generated a vast knowledge base that is now being ...

Grafting Multiwalled Carbon Nanotubes with Polystyrene to Enable Self-Assembly and Anisotropic Patchiness

We demonstrate a straightforward protocol to graft pristine multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) with polystyrene (PS) chains at the sidewalls through a free-radical polymerization strategy to enable the modulation of the nanotube surface properties and produce supramolecular self-assembly of the nanostructures. First, a selective hydroxylation of the pristine nanotubes through a biphasic catalytically mediated oxidation reaction creates superficially distributed reactive sites at the sidewalls. The latter reactive sites are subsequently modified with methacrylic moieties using a silylated methacrylic precursor to create polymerizable sites. Those polymerizable groups can address further polymerization of styrene to produce a hybrid nanomaterial containing PS chains grafted to the nanotube sidewalls. The polymer-graft content, amount of silylated methacrylic moieties introduced and hydroxylation modification of the nanotubes are identified and quantified by Thermogravimetric Analysis (TGA). The presence of reactive functional groups hydroxyl and silylated methacrylate are confirmed by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR). Polystyrene-grafted carbon nanotube solutions in tetrahydrofuran (THF) provide wall-to-wall collinearly self-assembled nanotubes when cast samples are analyzed by transmission electron microscopy (TEM). Those self-assemblies are not obtained when suitable blanks are similarly cast from analogous solutions containing non-grafted counterparts. Therefore, this method enables the modification of the nanotube anisotropic patchiness at the sidewalls which results into spontaneous auto-organization at the nanoscale.

A procedure for the synthesis of polystyrene-grafted multiwalled carbon nanotubes using successive chemical modification steps to selectively introduce the polymer chains to the sidewalls and their self-assembly via anisotropic patchiness is presented.

자기 집합에 있도록 폴리스 티 렌과 이방성 Patchiness Multiwalled 탄소 나노튜브를 접목

We demonstrate a straightforward protocol to graft pristine multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) with polystyrene (PS) chains at the sidewalls through a ...

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 ...

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.