Yukarı dönüşüm nano kapsülleri, düşük enerjili fotonlardan yüksek enerjili fotonların hassas uzamsal üretimine izin verir. Dağıtımları, Volumetrik 3D baskı gibi teknolojilerdeki yeniliklere olanak tanır. Bu protokol, dayanıklı silikon kapsüllü nanokapsüllerin imalatını göstermektedir.
Prosedürümüz çok ölçeklenebilir ve iki farklı ölçekte sentez protokollerini vurguluyoruz. Kırmızı ışık altında atıl bir atmosfere sahip bir torpido gözü kurarak başlayın. Bu hassaslaştırıcının doymuş çözeltisini hazırlamak için, bir karıştırma çubuğuna sahip bir şişede hassaslaştırıcının 20 miligramına iki mililitre% 99 oleik asit ekleyin.
Şişeyi ortam ışığından korumak için folyo ile örtün. Daha sonra, karıştırma çubuğuna sahip bir şişede 25 miligram yok ediciye iki mililitre% 99 oleik asit ekleyin. Karışımı oda sıcaklığında 600 RPM'de en az dört saat karıştırın.
Ardından, her iki çözeltiyi de 0,45 mikrometre PTFE şırınga filtresi ile filtreleyin. Bir şırınga kullanarak, filtre reddi çözeltisinin 0,7 mililitresini karıştırın. Filtrelenmiş hassaslaştırıcı çözeltisinin 0,35 mililitresi.
Ve yukarı dönüşüm malzemesi stok çözeltisini hazırlamak için 0.7 mililitre oleik asit. Daha sonra, ortam aydınlatması altında, septumla kapatılmış 250 mililitrelik bir Erlenmeyer şişesine 200 mililitre ultra saf deiyonize su ekleyin. Şişeyi bir buz banyosunda yaklaşık beş santigrat dereceye ulaşması için en az bir saat soğutun.
Ve septumu sızdırmazlık filmi kullanarak sabitleyin. Nanokapsülleri hazırlamadan hemen önce, soğutulmuş suyu torpido gözüne getirin. Ön kamara basınç göstergesinin ölçümüne dayanarak% 20 vakum çekerek suyu getirirken sadece ön bölme üzerinde hafif bir vakum çektiğinizden emin olun.
Suyu torpido gözüne getirdikten sonra, kolonu atlamak için torpido gözü temizleme özelliğini hemen açın. Optus ve tetraetil ortosilikat dağıtımı için şırıngalar ve iğneler de dahil olmak üzere tüm kimyasalların ve sarf malzemelerinin elinizin altında olduğundan emin olun. Temizlik için 10k mPEG-Salin ve naylon bez.
Karıştırıcıyı takın ve elektrik prizlerini plastik bir kutu veya naylon bezle örtün. Suyu dikkatlice karıştırıcıya dökün. Bir kısımda 1.45 mililitre yukarı dönüşüm malzemesi stok çözeltisini, karıştırıcının suyunun merkezine bir şırınga ile ekleyin.
Kapağı takın ve naylon bir mendille örtün. Küçük sızıntıları önlemek için blender kapağını tutarken 22.600 RPM'de tam 60 saniye boyunca karıştırın. Emülsiyonu 500 mililitrelik yuvarlak tabanlı bir şişeye aktarın.
Şişeyi kelepçeli bir karıştırma plakasına sabitleyin. Yumurta şeklinde bir karıştırma çubuğu ekleyin ve emülsiyonu 1200 rpm'de kuvvetlice karıştırın. Bir şırınga kullanarak, berrak bir misel çözeltisi oluşturmak için emülsiyona 0.75 mililitre optus ekleyin.
Kapsül agregasyonunu önlemek için dört gram 10k mPEG-Silan ekleyin. Dağıldığından emin olmak için şişeyi sallayın. Ve yaklaşık 10 dakika boyunca 1200 RPM'de karıştırın.
Karıştırdıktan sonra, 20 mililitrelik bir şırınga kullanarak bir porsiyona 15 mililitre tetraetil ortosilikat ekleyin. Bir porsiyona 15 mililitre daha ekleyin. Septumu şişeye yapıştırın ve 30 dakika boyunca 1200 RPM'de karıştırın.
Şişeyi ve atıkları torpido gözünden çıkarın. Şişeyi bir ısıtma elemanı ile bir karıştırma plakasına yapıştırın ve reaksiyonu inert bir gaz altında sabit bir basınçta tutmak için şişeyi bir schlenk hattına bağlayın. Reaksiyonu 1200 RPM'de karıştırın ve 65 santigrat derecede 40 saat ısıtın.
Ardından, reaksiyonu schlenk hattından ayırın ve dört gram 10k mPEG-Silane ekleyin. Reaksiyonu schlenk hattına yeniden bağlayın. Reaksiyonu karıştırın ve sekiz saat ısıtın.
Sekiz saat sonra, ısıyı kapatın ve 1200 rpm'de karıştırırken reaksiyonun oda sıcaklığına soğumasını bekleyin. Daha sonra, süspansiyonu santrifüj tüplerinde 8.670 G'de 22 santigrat derecede bir saat boyunca santrifüj yapın. Peleti atın ve nano kapsülleri içeren süpernatantı tutun.
Yine, süpernatantı 14 ila 16 saat boyunca santrifüj edin. Süpernatantı atın ve yukarı dönüşüm nanokapsülleri içeren peleti toplayın. Bir pipet kullanarak, nano kapsül peletinin üst yüzeyini 10 mililitre ultra saf deiyonize su ile iki kez dikkatlice durulayın.
Bir spatula ile, nanokapsül macununu ayrı 20 mililitre sintilasyon şişelerine aktarın. Ve hemen şişeleri torpido gözüne getirin ve nano kapsül hazırlığını karakterize edin. Vorteks mikserini takın ve hızı 3.200 rpm'de en yüksek ayara ayarlayın.
Bir mikropipet kullanarak, 20 mililitre serpiştirilmiş suya 145 mikrolitre hassaslaştırıcı yok edici stok çözeltisi ekleyin. Kapağı elektrik bandı veya tavan filmi ile yapıştırın. Şişeyi tabana yakın tutarak çözeltiyi yedi dakika boyunca vorteksleyin.
Şişeyi bir karıştırma plakasına yapıştırın ve emülsiyonu sekizgen şekilli bir karıştırma çubuğu ile 1.200 RPM'de karıştırın. Bir mikropipet kullanarak, berrak bir misel çözeltisi oluşturmak için 75 mikrolitre optus ekleyin. Ve sonra, hemen 400 miligram 10k mPEG-Silane ekleyin.
Reaksiyonu resmi olarak karıştırmak için şişeyi çalkalayın ve şişeyi karıştırma plakasına geri döndürün. Bir şırınga kullanarak, reaksiyon 1200 rpm'de karıştırılırken üç mililitre tetraetil ortosilikat ekleyin. Şişeyi sallayın ve ardından torpido gözünden çıkarılana kadar reaksiyonu 1200 RPM'de karıştırın.
Şişeyi elektrik bandı veya sızdırmazlık filmi ile kapatın ve şişeyi torpido gözünden çıkarın. Çözeltiyi 40 saat boyunca 1200 RPM'de karıştırırken 65 santigrat derecede ısıtın. Ardından, 400 miligram 10k mPEG-Silan ekleyin ve reaksiyonu sekiz saat boyunca karıştırın.
Bu protokol kullanılarak elde edilen yukarı dönüşüm nanokapsülünün taramalı elektron mikroskobu görüntüsü, yaklaşık 50 nanometre çapında monodispers nanokapsüller gösterdi. Bu ölçüm için gerekli olan ultra yüksek vakum altında, nanokapsüller yaklaşık 30 dakika sonra kaynaşır. Dinamik ışık saçılma izlerinde görüldüğü gibi, benzer yukarı dönüşüm nanokapsül çapları büyük ölçekli veya küçük ölçekli protokollerden üretilebilir.
Büyük parti için ortalama 75 nanometre ve küçük parti için 66 nanometre hidrodinamik çapa sahiptir. Optik karakterizasyon, 635 nanometre lazerli bir radyasyon üzerinde Antropon yukarı dönüşüm emisyonunun mevcut olduğunu gösterdi. Silika kabuğunun nano kapsüllerde bozulmadan kaldığını gösterir.
Nanokapsül performansında büyük bir fark yaratabilecek küçük detaylar var. Reaksiyonu ortam oksijeninden korumaya özen gösterin ve uygun uygulama testi hacmini ekleyin. Araştırmacılar, bunları benzer nanokapsüllerde kullanarak yukarı dönüşüm performansını en üst düzeye çıkarabiliyorlar.
Ek olarak, bu tekniği kullanarak araştırmacılar, ışıkla çalışan bir 3D baskı reçinesine dahil edilmek üzere nanokapsüller yapabilirler.
