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. Kültürleme Hücre Soyları <ol><li> En az 2 dakika süreyle sıcak su içinde soğutucu şişeleri tutarak çözülme TE 71 (fare timik epitelial hücreler), MDA-MB-231 (insan meme kanseri hücreleri), A549 (insan akciğer kanseri hücreleri) ve OVCAR3 (insan yumurtalık tümörü hücreleri) . 106 x g&#39;de 6 dakika boyunca, her bir hücre hattı ve santrifüj uygulanıp% 10 FBS ile takviye edilmiş 10 ml DMEM ortamı. </li><li> Süspansiyon aspire ve pelet 3ml medya ekleyebilirsiniz. Düzgün bir kaç kez pipetleme hücreleri karıştırın. Bu hücre çözeltisi T75 balonlarına içinde% 10 FBS ile takviye 7 mi DMEM ortamı ısıtılmış ön ekleyin ve 37 ° C&#39;de% 95 hava /% 5 CO2 nemli bir atmosferde şişeler tutun. Passage 0 olarak bu şişeyi etiketleyin. </li><li> Hücrelerin hücre birleşmesi% 80 ulaştığında, 10 dakika boyunca% 0.05 tripsin ile inkübe edilerek hücreler hasat edilir. Medya eşit miktarda ekleyerek tripsin nötralize eder. Santrifüj 106 x g&#39;de 6 dakika boyunca bu çözelti. Süspansiyon çıkarın ve buna 3 ml taze medya ekleyin. Wel Mixl, 7 mi ortam içeren bir kültür şişesine az miktarda (100 ul) aktarın. Inkübatörde kültür şişesi inkübe edin. Passage 1 olarak şişeyi etiketleyin. </li><li> Geçit 11 veya 12 kadar, kültür hücre hatları. </li></ol> Nanopartiküller 2. Fabrikasyon <ol><li> ~ 10 -6 M (düzeltilmiş) seyreltilmemiş MEH-PPV stok çözeltisi hazırlanması <ol><li> Bir şişe içinde 1 mg Poly molekül ağırlığına sahip [2-metoksi-5- (2-etilheksiloksi) -1,4-fenilenvinilen] (MEH-PPV) (ortalama Mn) 150,000-250,000 g / mol ve 3 ml tetrahidrofuran (THF) ekleyin . Sıcak bir plaka üzerinde 80 ° C&#39;de ısıtılırken 2 saat boyunca karıştırın. </li><li> 0.2 um&#39;lik bir şırınga filtresi kullanılarak yeni bir şişe içinde, yukarıda çözelti filtre. &#39;Sulandırılmamış MEH-PPV stok solüsyonu&#39; olarak bu çözüm etiketleyin. Adımlarla 2.1.3 ve 2.1.4 de açıklandığı gibi bu çözüm konsantrasyon ince ayar sonra nanoparçacık hazırlık dahil olacak. </li><li> 3 ml THF içinde seyreltilmemiş MEH-PPV stok çözeltisi 50 ul ekle. &#39;Seyreltilmiş MEH-PPV stok solüsyonu&#39; olarak bu çözüm etiketleyin. UV-vis spektroskopi ile 495 nm&#39;de absorbansı, bir 1 cm&#39;lik kuartz bir küvete transfer ve ölçün. </li><li> Seyreltilmiş MEH-PPV stok çözeltisinin absorbansı 0.17 daha yüksek ise, bir seferde birden THF 1 ml ekleyerek seyreltilmemiş MEH-PPV stok çözelti seyreltik ve 495 nm &#39;de ölçülen absorbans gelene kadar adım 2.1.3 tekrar 0.13-0.17 arasında değişmektedir. </li><li> Aşağıda gösterildiği gibi Lambert-Beer yasası kullanılarak seyreltilmiş MEH-PPV stok solüsyonu molaritesini hesaplayın. Burada, 0.15 emme protokolü geri kalanı için bir örnek olarak kullanılmıştır (örneğin., Gözlenen absorbansa göre aşağıdaki hesaplamalar ayarlayın), kullanılan MEH-PPV tükenme katsayısı 10 7 M-1 cm yol uzunluğu kullanılan -1 olduğu 1 cm. A = ε xbxc (Denklem 1) (ε - molar tükenme katsayısı, A - absorbans, b - yol uzunluğu, c - solüsyonun konsantrasyonu) 0.15 = 10 7 M-1 cm-1 x 1 cm XC (Denklem 2) c = 1.5 x 10 8 M (Denklem 3) Aşağıdaki gibi sulandırılmamış MEH-PPV stok solüsyonu konsantrasyonu bulmak için bu konsantrasyon kullanın: M 1 V = 1 M 2 V 2 (Denklem 4) 0.15 x 10 -7 M x 3050 ul = M 2 x 50 ul (Denklem 5) M = 2 9,15 x 10 7 M (Denklem 6) Bu &#39;arındırılmış sulandırılmamış MEH-PPV stok solüsyonu&#39; yoğunlaşmasıdır. </li></ol></li><li> Düzeltilmiş seyreltilmemiş MEH-PPV stok çözeltisi içinde MEH-PPV kitle hesaplanması <ol><li> Bölüm 2.1.4 &#39;de elde edilen molaritesi ve 10 6 g / mol olan MEH-PPV moleküler ağırlığı (Mw), kullanılarak, aşağıda gösterildiği gibi ayarlanır seyreltilmemiş stok çözeltisi 1 ml MEH-PPV&#39;nin kütlesi hesaplanır. M = n / V (n -. No mol, V - L hacim) (Denklem 7) Bu durumda, 1 ml MEH-PPV kütlesi und ayarlandı veiluted stok çözeltisi 9.15 x 10 -4 gr olduğunu. </li></ol></li><li> MEH-PPV içinde Karıştırma PCBM <ol><li> Fenil-Cı 61 -bütirik asit metil ester (PCBM) kütlesini hesaplanır ağırlıkça% 50 PCBM kütlesine göre tanımlanan ağırlıkça% 50 PCBM katkılı MEH-PPV çözelti yapmak için hazır MEH-PPV çözeltisi içine eklenecek MEH-PPV (yani, MEH-PPV yarısı kütle). Bölüm 2.2 elde MEH-PPV ağırlığını kullanarak. MEH-PPV x% 100 = ağırlıkça% 50 PCBM arasında PCBM / 9.15 x 10 -4 gr Kütle (Denklem 8) PCBM = 4.57 x 10 -4 gr kütlesi (Denklem 9) </li><li> Bir şişe içinde, 1 mg PCBM tartılır ve 500 ul THF ilave edin. 910,88 g / mol olarak PCBM moleküler ağırlığı kullanılarak bu çözelti içinde PCBM konsantrasyonunu hesaplamak PCBM çözeltisi = 0,001 g / l (910,88 g / Mol x 500 ul), molaritesi (Denklem 10) PCBM çözeltisinin molaritesi = 2.19 x 10 -9 mol / ul (Denklem 11) </li><li> PCBM çözeltisinin hacmini hesaplayın arındırılmış eklemek için gerekli ME sulandırılmadan&#39;H-PPV stok solüsyonu, basamak 2.3.2 hesaplanan molarite ile THF içinde ağırlıkça% 50 PCBM katkılı MEH-PPV çözelti elde etmek için 4,57 x PCBM x 1 mol / 910,88 gx 1 ul / 2.19 x 10 -9 mol = 229 ul 10 -4 gr (Denklem 12) Arındırılmış seyreltilmemiş MEH-PPV stok çözeltisi 1 ml PCBM çözeltisi 229 ul ilave edin ve iyice karıştırın. </li></ol></li><li> Çökeltme yöntemi ile nanopartiküllerin hazırlanması <ol><li> Aktarım, kendisine bağlı bir iğne ile 1 ml şırınga içine karıştırılır MEH-PPV / PCBM çözeltisi 1 mi. </li><li> Hızla 1200 rpm&#39;de karıştırıldıktan DI 4 ml su içine karıştırılır MEH-PPV / PCBM çözeltisi 1 ml enjekte edilir. Enjeksiyondan hemen sonra karıştırarak durdurun. Daha fazla işlem olmadan bu nanopartiküller kullanın. </li></ol></li></ol> Görüntüleme için Nanopartiküller ile Hücre Hatları 3. Kuluçka NOT: Tüm görüntüleme deneyleri 35 mm petri tamamlandı <ol><li> Nanoparti ve Alımhücre hatlarında kartılması <ol><li> 12. geçişine kadar Kültür hücre hatları. 35 mm Petri tabaklarda 12. geçiş kültürü hücreleri de. 24 saat sonra hücreler,% 40 konfluent olacak şekilde, 35 mm Petri kaplarına eklenir hücreleri konsantrasyonunu ayarlayın. </li><li> Bu aşamada, petri kaplarında% 10 FBS ile takviye edilmiş DMEM ortamı kaldırma iki kez 1 x DPBS hücreleri yıkayın ve Petri tabaklarına 2 ml DMEM içinde nanopartiküller süspansiyon 100 ul ilave edin. </li><li> 24 saat sonra petri gelen DMEM / nanopartiküller süspansiyon kaldırmak ve 1x DPBS 3 kez hücreleri yıkayın. Daha sonra 10 dakika süreyle% 4 paraformaldehid ile inkübe edilerek hücrelerin tespit. DPBS ile iki kez yıkanır. 2 dakika için boya ile inkübe edilerek 300 nM DAPI ile hücrelerin Leke. DPBS ile iki kez yıkanır. Ardından görüntüleme için DPBS hücreleri tutun. </li></ol></li><li> ROS Algılama <ol><li> Kültür A549 ve bölüm 3.1.1 açıklandığı üzere Petri, hücre satır başına 6&#39;da OVCAR3 hücre hatları. EtiketPetri kapları olarak, Tablo 1 &#39;de gösterilen. </li><li> Tablo 1 &#39;de gösterilmiş ve 24 saat süreyle inkübe olarak petri kutularının üç 2 ml DMEM içinde nanopartikül süspansiyon 100 ul ekle. Hafif dozda almak 24 saat sonra hücrelerin yıkayın ve HBSS (Hank Dengeli Tuz Çözeltisi) hücreleri askıya ücretsiz medya boya olacak Petri kapları için. </li><li> 15 dakika boyunca güneş simülatörü lambayı Isınma. UV ışığı süzmek için lambanın önünde UV filtresi yerleştirin. Petri yüzeyinde 0,5 güneş (50 mW / cm 2) yoğunluğu elde etmek için lamba gücünü ayarlayarak bir referans güneş pili ile lamba kalibre edin. Bu özel kurulumda bu durum lambası verilen 218 W güç ile elde edilmiştir. </li><li> 180 J aşağıdaki hesaplamalar gösterildiği gibi / cm2 bir hafif doz sonuçlanır 60 dakika boyunca lambası (kapağın açık) altında petri kaplarına yerleştirin: 50 mW / cm2 x 3.600 saniye / 1.000 = 180 J / cm2 </li><li> HBSS çıkarın ve yıkanmadan daha petri kaplarına,% 10 FBS ile takviye edilmiş DMEM ortamı 2 mi ekleyin. 2 saat daha inkübe hücreleri. </li><li> Pozitif kontrol için 30 dakika boyunca 100 uM hidrojen peroksit (H2O 2) ile hücrelerin inkübe edin. </li><li> 37 ° C&#39;de 30 dakika boyunca boya ile inkübe edilmesi ile ROS tespit reajanı 5 uM değerinde bir nihai konsantrasyona sahip her petri hücreleri Leke. </li><li> 10 dakika boyunca% 4 paraformaldehit ile inkübe edilerek hücreleri saptamak. DPBS ile iki kez yıkanır. 2 dakika için boya ile inkübe edilerek 300 nM DAPI ile hücrelerin Leke. DPBS ile iki kez yıkanır. Ardından görüntüleme için DPBS hücreleri tutun. </li></ol></li><li> PI ve Aneksin V FITC tarafından apoptoz ve nekroz <ol><li> Kültür 5. Petri kapları her hücre hattı. Kalan 2 petri kontrol numuneleri olacak ise bu Petri üçü deney için olacaktır. E kadar nanopartiküller ile deney için 3 Petri kapları inkübebölüm 3.1.2 xplained. Kontrol numuneleri nanopartiküller ile inkübe değildir. </li><li> 24 saat inkübasyondan sonra adım 3.2.3 izleyin. </li><li> Lamba (kapağı açık) altında 3 deney petri kaplarına yerleştirilir ve 20 dakikada, 40 dakikada bir ve 60 dakikada bir bir tane çıkarın. Bu 60, 120 ve 180 ışık dozlarda J / cm2, sırasıyla (bölüm 3.2.4 hesaplama) maruz bırakıldı üç numune verir. Daha sonra, kontrol petri kutularının birine 180 J / cm2 ışık dozajını. Bu nanopartiküllerin yokluğunda tutulan ışık dozu ile kontrol edilmesidir. Işık kalan kontrol numunesine doz (hayır nanopartiküller ve uygulanan ışık dozu) uygulama yapmayınız. </li><li> % 10 FBS ile takviye edilmiş DMEM ortamı ile HBSS takın ve 4 saat boyunca inkübatör petri kapları tutmak. </li><li> 15 dakika için boya ile inkübe edilmesi ile deneysel ve annexin V FITC 20 ul kontrol petri hücreleri Leke. DPBS ile iki kez yıkanır. C Leke2 dakika boyunca boyalarla inkübe edilerek 300 nM DAPI olarak 300 nM PI (propidyum iyodür) ile arşın. DPBS ile iki kez yıkanır. Ardından görüntüleme için DPBS hücreleri tutun. </li></ol></li></ol> Nanopartiküller 4. İçsel Sitotoksisite <ol><li> 96-çukurlu levhalarda yer alan hücreler ve kültürü Sayım <ol><li> Ortamı çıkarmayı ve 10 dakika boyunca% 0.05 tripsin ile hücrelerin inkübasyonu takiben DPBS hücreler iki kez yıkayarak Kültür şişelerinden alınan hücreler hasat. Elde edilen hücre çözeltisine,% 10 FBS ile takviye 2 mi DMEM ortamı. Gömleklere hücre kümeleri ayırmak için düzgün bir çözüm karıştırın. </li><li> Hücre süspansiyonu 100 ul almak ve% 10 FCS ile takviye edilmiş 900 ul DMEM ortamına ilave edin. İyice karıştır. Bir hemasitometre üzerine bu süspansiyonu 10 ul yerleştirin. Hemasitometre kullanarak hücreleri sayın ve 4.1.1 4 10 x 5 hücre / ml hücre süspansiyonu konsantrasyonunu ayarlamak. </li><li> 5 96 oyuklu plakalar 0 saat, 24 saat olarak etiketlenmiş çıkarınızr, 48 saat, 72 saat ve 96 saat. Bu şekilde / oyuk 2500 tohum hücreleri Tablo 2 &#39;de gösterildiği gibi kuyu içine 5 x 10 4 hücre / ml hücre çözeltilerinin 50 ul (TE 71 ve A549) ekleyin. OVCAR3 ve MDA-MB-231 hücre hatları için aynı prosedürü yapın. </li><li> 24 saat sonra 1 x DPBS ile kuyu yıkama ve Tablo 2 &#39;de gösterildiği gibi kuyu içine nanopartiküllerin artan konsantrasyonlarda 50 ul ilave edin., 20 100 eklenerek, farklı nanopartikül konsantrasyonları hazırlayın ve DMEM 2.4.2 den nanopartikül süspansiyonu 180 ul kadar sırasıyla nihai 0.4 x 10 -4 mg / ml&#39;lik konsantrasyonlar elde nanopartikül 2 ml hacim, 2.0 x 10 -4 mg / ml ve 3.6 x 10 -4 mg / ml elde etmek. Her bir hücre hattı nanopartiküller her bir konsantrasyonu için üçlü yer alır. </li></ol></li><li> Karanlıkta, hücre canlılığını ölçen <ol><li> Hemen nanopartiküller ekledikten sonra 0 saat plakasına 10 ul MTT ekleyin. Formazan kristalleştirme için 4 saat süre ile plaka inkübeals oluşturulur. Kuyulara 50 ul çözünme çözeltisi ekleyin. Formazan kristalleri çözmek üzere, 6 saat boyunca plaka inkübe edin. </li><li> Mikro levha okuyucusu ile 570 nm&#39;de absorbans kaydederek 0 saat plakanın hücre canlılığı ölçülür. </li><li> 24 saat plaka için, 1x DPBS hücreleri yıkayın ve nanopartiküller ile her bir kuyu sonra 24 saat inkübasyon 50 ul medya ekleyebilirsiniz. MTT ekleyin ve aynı 4.2.1 ve 4.2.2 açıklanan plaka okuyun. </li><li> 48 saat, 72 saat ve 96 saat için plakalar, 1 kez DPBS hücreleri yıkayın ve nanopartiküller ile 24 saat inkübasyondan sonra kuyulara 50 ul ortamı eklenir. Kalan sürelerde inkübe hücreleri. </li><li> 4.2.1 ve 4.2.2 de açıklandığı gibi 4.2.5) belirli zaman noktalarında hücre canlılığı ölçün. </li><li> (N = 3) 3 kez tam bir deney tekrarlayın </li></ol></li></ol> 5. PDT sonra Hücre Canlılık Ölçme <ol><li> Hücrelerin sayılması ve 96 oyuklu plakalar içinde kültürlenmesi. <ol><li> 9 bir dizi EtiketTE 71 + A549 plakaları ve OVCAR3 + MDA-MB-231 plakaları hem Tablo 3 &#39;de gösterildiği gibi 6 oyuklu plakalar. 4.1.3 gösterilen plakaların düzeni aynı olacaktır. </li><li> 4.1.2 Tablo 2 &#39;de gösterildiği gibi, aynı düzeni ile Bölüm 4.1&#39;de açıklandığı gibi 96-yuvalı plakalar Seed. </li><li> 24 saat plakalarına nanopartiküller ekledikten sonra, 4.1.4&#39;de açıklandığı gibi. </li><li> Nanopartiküllerin ilave edildikten sonra 24 saat 1x DPBS hücreleri yıkayın ve her bir oyuğa 50 ul HBSS ekleyin. </li><li> 3.2.3 açıklandığı üzere, ilgili ışık dozlarla plakaları ışın tedavisi. </li><li> % 10 FBS ile takviye edilmiş 50 ul DMEM ortamı ile HBSS değiştirin ve PDT sonra ilgili süreler boyunca inkübe edin. </li><li> 4.2.1 ve 4.2.2 açıklandığı gibi, her bir zaman süresinden sonra, hücre canlılığı ölçülür. </li></ol></li></ol> 6. Floresan Mikroskopi <ol><li> Nanopartiküllerin Uptake <ol><li> Mikroskop a lambaları açınnd görüntüleme önce lazer 30 dakika. Mikroskop sahnede (bölüm 3.1 açıklandığı gibi) sabit hücreleri içeren petri koyun. </li><li> . Tablo 4 de gösterildiği gibi filtre kullanarak nanopartiküller ve DAPI floresans toplamak ImageJ yazılım faz kontrastı, nanoparçacık ve DAPI görüntü Yerleşimi. </li></ol></li><li> ROS Algılama <ol><li> Görüntüleme önce mikroskop 30 dakika lambaların açın. Mikroskop sahnede (bölüm 3.2&#39;de açıklandığı gibi) hücreleri içeren petri koyun. </li><li> . Tablo 4 de gösterildiği gibi filtre kullanarak saptama reaktif maddesi nanopartiküller, DAPI ve ROS floresans toplamak ImageJ yazılım faz kontrastı, nanoparçacık, DAPI ve ROS tespit reajanı görüntü Yerleşimi. </li></ol></li><li> PI ve Aneksin V FITC tarafından apoptoz ve nekroz <ol><li> Görüntüleme önce mikroskop 30 dakika lambaların açın. Açıklandığı gibi (hücreleri içeren Petri kabı koyunmikroskop sahnede bölüm 3.3). </li><li> . Tablo 4&#39;te gösterildiği gibi filtreler kullanılarak nanopartiküller, DAPI, PI ve Annexin V FITC gelen floresan toplayın ImageJ yazılım faz kontrast, nanoparçacık, DAPI, PI ve Annexin V FITC görüntüleri Yerleşimi. </li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>Dolmans, D., Fukumura, D., Jain, R. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photodynamic+therapy+for+cancer.">Photodynamic therapy for cancer.</a> Nat Rev Cancer. 3 (5), 380-387 (2003).</li><li>Dougherty, T. 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=Photodynamic+therapy.">Photodynamic therapy.</a> J Natl Cancer Inst. 90 (12), 889-905 (1998).</li><li>Ferrari, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cancer+nanotechnology:+Opportunities+and+challenges.">Cancer nanotechnology: Opportunities and challenges.</a> Nat Rev Cancer. 5 (3), 161-171 (2005).</li><li>Oleinick, N. L., Morris, R. L., Belichenko, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+apoptosis+in+response+to+photodynamic+therapy:+what,+where,+why,+and+how.">The role of apoptosis in response to photodynamic therapy: what, where, why, and how.</a> Photochem Photobiol Sci. 1 (1), 1-21 (2002).</li><li>Ormond, A., Freeman, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dye+Sensitizers+for+Photodynamic+Therapy.">Dye Sensitizers for Photodynamic Therapy.</a> Materials. 6 (3), 817-840 (2013).</li><li>Pass, H. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photodynamic+Therapy+in+Oncology+-+Mechanisms+and+Clinical+Use.">Photodynamic Therapy in Oncology - Mechanisms and Clinical Use.</a> J Natl Cancer Inst. 85 (6), 443-456 (1993).</li><li>Sariciftci, N. S., Smilowitz, L., Heeger, A. J., Wudl, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photoinduced+electron+transfer+from+a+conducting+polymer+to+buckminsterfullerene.">Photoinduced electron transfer from a conducting polymer to buckminsterfullerene.</a> Science. 258 (5087), 1474-1476 (1992).</li><li>Sperandio, F. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photoinduced+electron-transfer+mechanisms+for+radical-enhanced+photodynamic+therapy+mediated+by+water-soluble+decacationic+C-70+and+C84O2+Fullerene+Derivatives.">Photoinduced electron-transfer mechanisms for radical-enhanced photodynamic therapy mediated by water-soluble decacationic C-70 and C84O2 Fullerene Derivatives.</a> Nanomed-Nanotechnol. 9 (4), 570-579 (2013).</li><li>Fan, J. Q., Fang, G., Zeng, F., Wang, X. D., Wu, S. Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Water-Dispersible+Fullerene+Aggregates+as+a+Targeted+Anticancer+Prodrug+with+both+Chemo-+and+Photodynamic+Therapeutic+Actions.">Water-Dispersible Fullerene Aggregates as a Targeted Anticancer Prodrug with both Chemo- and Photodynamic Therapeutic Actions.</a> Small. 9 (4), 613-621 (2013).</li><li>Grynyuk, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photoexcited+fullerene+C-60+disturbs+prooxidant-antioxidant+balance+in+leukemic+L1210+cells.">Photoexcited fullerene C-60 disturbs prooxidant-antioxidant balance in leukemic L1210 cells.</a> Materialwiss Werkstofftech. 44 (2-3), 139-143 (2013).</li><li>Liu, X. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Separately+doped+upconversion-C-60+nanoplatform+for+NIR+imaging-guided+photodynamic+therapy+of+cancer+cells.">Separately doped upconversion-C-60 nanoplatform for NIR imaging-guided photodynamic therapy of cancer cells.</a> Chem Commun. 49 (31), 3224-3226 (2013).</li><li>Trpkovic, A., Todorovic-Markovic, B., Trajkovic, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toxicity+of+pristine+versus+functionalized+fullerenes:+mechanisms+of+cell+damage+and+the+role+of+oxidative+stress.">Toxicity of pristine versus functionalized fullerenes: mechanisms of cell damage and the role of oxidative stress.</a> Arch Toxicol. 86 (12), 1809-1827 (2012).</li><li>Chen, Z. Y., MA, L. J., Liu, Y., Chen, C. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Applications+of+Functionalized+Fullerenes+in+Tumor+Theranostics.">Applications of Functionalized Fullerenes in Tumor Theranostics.</a> Theranostics. 2 (3), 238-250 (2012).</li><li>Park, S. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bulk+heterojunction+solar+cells+with+internal+quantum+efficiency+approaching+100%.">Bulk heterojunction solar cells with internal quantum efficiency approaching 100%.</a> Nat Photonics. 3 (5), 297-302 (2009).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

Nanopartiküller imalatı sırasında nanoparçacık alımını sağlamak için bazı kritik önlemler korumak için gerekli oldu. Bu solüsyonun konsantrasyonu oluşturulmuştur nanopartiküllerin büyüklüğü belirlemede önemli bir rol oynadığı görülmüştür gibi THF (ağırlıkça% 50 PCBM ile harmanlanmış) bir 10 -6 M MEH-PPV çözelti DI su içine enjekte etmek için hazırlanmıştır. Konsantrasyon UV-vis spektroskopi ile kontrol edilmiştir. Protokol aşamasında olduğunu ilk bu çözümü...

Fotodinamik Terapi (PDT) photosensitizers hedef dokuya uygulanır ve foto ışığa maruz kaldığında reaktif oksijen türlerinin (ROS) oluşturur. Böyle tekli oksijen ve süperoksit olarak ROS türleri oksidatif stres, hücre ve dokuların 1-4 sonraki yapısal hasara neden olabilir. Nedeniyle uygulama kolaylığı için bu yöntem etkin incelenmiş ve klinik çalışmalar yer 5,6 almış. Bununla birlikte, bu (azalmış biyolojik ve potansiyel akut toksisite yol açar) hassaslaştırıcı karanlık hassaslaştırıcıların toksisitesi, gün ışığına (nedeniyle hassasiyetini seçici olmayan dağılıma), hastanın duyarlılığı ve hidrofobiklik kadar önemli sorunlar devam ediyor. Burada fabrikasyon ve in-vitro PDT için yeni nesil ışığa olarak fullerenin ile harmanlanmış polimer nanopartiküller yapma değerlendirilmesi bir yöntem sunduk. Nanopartiküllerin kendiliğinden agregasyon oluşturulmaktadıriletken polimerin MEH-PPV (poli [2-metoksi-5- (2-etilheksiloksi) -1,4-fenilenvinilen]) bu malzemelerin uyumlu içinde çözüldü fulleren PCBM (fenil-Cı-61 -bütirik asit metil ester) ile Çözücü hızlı olmayan bir uygun bir solvent (Şekil 1A) içine enjekte edilir. Ev sahibi polimer olarak MEH-PPV seçimi üçlü oluşumu yüksek oranda neden yüksek sönme katsayısı ile motive ve fulleren PCBM 7 verimli ve ultra hızlı şarj ve enerji transferi hem edilir. Bu özellikler tekli oksijen ve FDT süperoksit oluşumunun duyarlılık için idealdir. Fulleren aslında hem moleküler ve nanoparçacık formunda 8-13 yılında PDT uygulanmıştır. Ancak, şiddetli sitotoksisite daha da geliştirilmesi 12 engelliyordu. Burada MEH-PPV bir dizi matrisi içinde fulleren kapsülleme bir PDT hassaslaştırıcı malzemesi kompozit MEH-PPV / PCBM nanopartiküller sonuçlar bu gösteriyor ki iözünde sitotoksik değil nedeniyle yukarıda belirtilen Fotofiziksel özelliklerine kanser nanoparçacık büyüklüğüne ve yüzey yükü nedeniyle hücreler ve düşük ışık dozlarda verimleri oldukça etkili PDT tedavisi doğru özgüllük gösterir.

<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.

Alım ve nanopartiküllerin içsel sitotoksisite Ağırlıkça% 50 harmanlanmış MEH-PPV / PCBM nanopartiküller TE 71 ile inkübe edilmiştir, MDA-MB-231, A549 ve OVCAR3 hücre çizgileri. PCBM karıştırma seviyesi konjuge polimerler ve fullerenler 14 arasında ideal bir yük ve enerji transferi özellikleri temin ettiği gösterilmiştir ağırlıkça% 50 PCBM olarak seçildi. Nanoparçacık alımının Floresan görüntüleri Şekil 1B&#39;de</strong...

Watch this Scientific Journal Video about Photodynamic Therapy with Blended Conducting Polymer/Fullerene Nanoparticle Photosensitizers at JoVE.com

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).

Karma Polimer / Fulleren Nanopartikül photosensitizers Şefliği ile Fotodinamik Tedavi

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 Görüntüleme.  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). 

Video: Photodynamic Therapy with Blended Conducting Polymer/Fullerene Nanoparticle Photosensitizers

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.

Miller-Urey deneylerini

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

Kimya

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.

Şablon-ücretsiz Substratlarm üzerine makroskobik Nanoparçacık-ligand tabakalı Filmler işlevselleştirmek ve Öz-montajı A Tekniği

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.

Propan Dehidrojenasyon için Desteklenen Pt-Cu Katı Solüsyon Nanopartikül Katalizörlerinin Sentezi ve Testi

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.

Hücre içi sıvı iletim elektron mikroskobu nano tanecikleri, kendinden montajlı takibi için

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.

Hızlı Nanoprobe sinyal geliştirme içinde in Situ altın nanoparçacık sentezi tarafından

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.

Hedeflenen Plasmid DNA teslim için metiyonin functionalized biyouyumlu blok kopolimerler

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.

Gen terapisi Polycation kaplama DNA Origami nanoyapıların korunması için ilham.

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.

Gelişmiş nörokimyasal algılama için altın Nanopmakale modifiye karbon fiber Mikroelektrotlar

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.

Laboratuvarlar Arası Karşılaştırma yoluyla Sulu Medyada Altın Nanopartiküllerin Nanopartikül Takip Analizi

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.