Name: synthesis, assembly, and characterization of monolayer protected gold nanoparticle films for protein monolayer electrochemistry
Uploaded: 2011-10-04T13:00:00
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我々は感謝して国立科学財団（CHE - 0847145）、と寛大にこの研究を支援するためのヘンリードレフュス教師学者賞プログラムを認めます。我々は、特にクリスティンデイビス、断面像と彼女の援助のためのリッチモンドの大学で生物学教室の顕微鏡とイメージングのディレクターを認識したいと思います。特別な感謝は、博士に与えられます。 T.レオポルド、R.カンテール、D.ケロッグ、R.ミラー、およびW.ケース、ならびに、ラスコリンズ、フィルジョセフ、キャロマークス、マンディマロリーとジョンWimbush - すべての大学で可能な学部生の研究を行うリッチモンドの。ありがとう非常に個人的にはレオポルドリサーチラボ内のすべての現在、過去、そして未来の学部の研究者に与えられます。

1。 Hexanethiolate単層保護された金クラスターの合成 Hexanethiolate官能性単分子膜保護金クラスター（MPCはは）のように、金225（C6）75の平均構造を生成するために金のモル比は2:1 1 -ヘキサンチオール（C6）。ブラスト反応〜4-9特定の変更に従って合成されています配位子の種類、特定のチオールから金の比率、温度、および反応の配信速度、または合成後の治?...

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	<li>Loftus, A. F., Reighard, K. P., Kapourales, S. A., Leopold, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Monolayer-Protected+Nanoparticle+Film+Assemblies+as+Platforms+for+Controlling+Interfacial+and+Adsorption+Properties+in+Protein+Monolayer+Electrochemistry.">Monolayer-Protected Nanoparticle Film Assemblies as Platforms for Controlling Interfacial and Adsorption Properties in Protein Monolayer Electrochemistry.</a> J. Am. Chem. Soc. 130, 1649-1661 (2008).</li><li>Vargo, M. L., Gulka, C. P., Gerig, J. K., Manieri, C. M., Dattelbaum, J. D., Marks, C. B., Lawrence, N. T., Trawick, M. L., Leopold, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Distance+Dependence+of+Electron+Transfer+Kinetics+for+Azurin+Protein+Adsorbed+to+Monolayer+Protected+Nanoparticle+Film+Assemblies.">Distance Dependence of Electron Transfer Kinetics for Azurin Protein Adsorbed to Monolayer Protected Nanoparticle Film Assemblies.</a> Langmuir. 26, 560-569 (2010).</li><li>Doan, T. T., Vargo, M. L., Gerig, J. K., Gulka, C. P., Trawick, M. L., Dattelbaum, J. D., Leopold, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrochemical+analysis+of+azurin+thermodynamic+and+adsorption+properties+at+monolayer-protected+cluster+film+assemblies+-+Evidence+for+a+more+homogeneous+adsorption+interface.">Electrochemical analysis of azurin thermodynamic and adsorption properties at monolayer-protected cluster film assemblies - Evidence for a more homogeneous adsorption interface.</a> Journal of Colloid and Interface Science. 352, 50-58 (2010).</li><li>Brust, M., Walker, M., Bethell, D., Schriffrin, D. J., Whyman, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+of+Thiol-derivatised+Gold+Nanoparticles+in+a+Two-phase+Liquid-Liquid+System.">Synthesis of Thiol-derivatised Gold Nanoparticles in a Two-phase Liquid-Liquid System.</a> J. Chem. Soc. Chem. Commun. , 801-802 (1994).</li><li>Scouten, W. H., Luong, J. H., Brown, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enzyme+or+protein+immobilization+techniques+for+applications+in+biosensor+design.">Enzyme or protein immobilization techniques for applications in biosensor design.</a> Trends Biotechnol. 13, 178-185 (1995).</li><li>Davis, J., Vaughan, D. H., Cardosi, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Elements+of+biosensor+construction.">Elements of biosensor construction.</a> Enzyme Microb. Technol. 17, 1030-1035 (1995).</li><li>Ramsay, G., Ed, . <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+Commercial+Biosensors+-+Applications+to+Clinical,+Bioprocess,+and+Environmental+Samples.">In Commercial Biosensors - Applications to Clinical, Bioprocess, and Environmental Samples.</a> , (1998).</li><li>Ghindilis, A. L., Atanasov, P., Wilkins, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Immunosensors:+electrochemical+sensing+and+other+engineering+approaches.">Immunosensors: electrochemical sensing and other engineering approaches.</a> Biosens. Bioelectron. 13, 113-131 (1998).</li><li>Templeton, A. C., Wuelfing, W. P., Murray, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Monolayer-Protected+Cluster+Molecules.">Monolayer-Protected Cluster Molecules.</a> Accounts. Chem. Res. 33, 27-36 (2000).</li><li>Aguila, A., Murray, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Monolayer-Protected+Clusters+with+Fluorescent+Dansyl+Ligands.">Monolayer-Protected Clusters with Fluorescent Dansyl Ligands.</a> Langmuir. 16, 5949-5954 (2000).</li><li>Hostetler, M. J., Templeton, A. C., Murray, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamics+of+Place-Exchange+Reactions+on+Monolayer-Protected+Gold+Cluster+Molecules.">Dynamics of Place-Exchange Reactions on Monolayer-Protected Gold Cluster Molecules.</a> Langmuir. 15, 3782-3789 (1999).</li><li>Wanunu, M., Popovitz-Biro, R., Cohen, H., Vaskevich, A., Rubenstein, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coordination-Based+Gold+Nanoparticle+Layers.">Coordination-Based Gold Nanoparticle Layers.</a> J. Am. Chem. Soc. 127, 9207-9215 (2005).</li><li>Gaylean, A. A., Day, R. W., Malinowski, J., Kittredge, K. W., Leopold, M. 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タンパク質の単分子層の電気化学は酸化還元蛋白質と合成吸着プラットフォーム間の相互作用を研究するために使用される有効な手法です。この戦略の有効性は、しかし、分子レベルの制御性の高い吸着インタフェースを設計する能力に依存しています。このプロトコルによって作成されたMPCベースのプラットフォームは、より均質なタンパク質吸着環境3を提供し、alkanethiolateのSAM?...

<table border="1"><tr><th>試薬と装置の名前</th><th>会社</th><th>カタログ番号</th></tr><tr><td> Tetraoctylammonium臭化</td><td>シグマアルドリッチ</td><td> 294136 </td></tr><tr><td>水素化ホウ素ナトリウム</td><td>シグマアルドリッチ</td><td> 213462 </td></tr><tr><td>水素テトラクロロ</td><td>シグマアルドリッチ</td><td> 254169 - 5G </td></tr><tr><td> 1 - ヘキサンチオール</td><td>シグマアルドリッチ</td><td> 234192 </td></tr><tr><td>透過電子顕微鏡</td><td> JEOL </td><td> 1010 </td></tr><tr><td>核磁気共鳴分光装置</td><td>ブルカーアヴァンセ</td><td> 300 MHzの</td></tr><tr><td>銅グリッド（400メッシュ）上Formvar /カーボン支持膜</td><td>電子顕微鏡学</td><td> FCF400 - Cu系</td></tr><tr><td>金基板</td><td>蒸発した金属フィルム（株） </td><td>カスタム</td></tr><tr><td> Ag / AgCl参照電極</td><td>微小電極、（株） </td><td> MI - 401F </td></tr><tr><td>ポテンショスタット</td><td> CHインスツルメンツ株式会社</td><td> CHI650A、CHI610B </td></tr><tr><td> 1,9 - Nonanedithiol </td><td>シグマアルドリッチ</td><td> N29805 </td></tr><tr><td> （3 - メルカプトプロピル）トリメトキシシラン</td><td>シグマアルドリッチ</td><td> 175617 </td></tr><tr><td>紫外可視分光光度計</td><td>アジレント</td><td> 8453 </td></tr><tr><td> 812エポキシ樹脂を埋め込む</td><td>電子顕微鏡学</td><td> 14120 </td></tr><tr><td> &quot;00&quot;BEEMカプセル</td><td>電子顕微鏡学</td><td> 70000 - B </td></tr><tr><td>シリコンフラット型</td><td>電子顕微鏡学</td><td> 70900 </td></tr><tr><td>ダイヤモンドナイフ</td><td> Diatome </td><td> 21 - ULE、S12801 </td></tr></table>

synthesis, assembly, and characterization of monolayer protected gold nanoparticle films for protein monolayer electrochemistry

金コロイドは、タンパク質の単分子膜の電気化学（PME）の吸着のプラットフォームとして機能フィルムのアセンブリに合成され、その後に組み込まれている単分子膜保護金クラスター（MPCは）と呼ばれるalkanethiolate配位子で保護されたナノ粒子。 PMEは、電子伝達（ET）反応の酸化還元パートナーとして機能する修飾電極、少なくとも吸着プラットフォームにそれらを制限することで酸化還元タンパク質の電気化学的特性を研究するためのモデル系として利用されている。研究は、このような性質の金ナノ粒子膜のアセンブリは、より均質なタンパク質吸着の環境を提供し、アルカンチオール自己組織化単分子膜（SAM）で修飾された従来のシステムに比べて距離依存せずにETを促進することが示されている。本論文では1-3、のMPCをhexanethiolateリガンドで官能化されたが変更されたブラスト反応4を用いて合成し、紫外可視（UV - VIS）分光法、透過型電子顕微鏡（TEM）、およびプロトン（1 H）核磁気共鳴（NMR）で特徴付けられる。 MPCのフィルムは、MPCの層とジチオールリンク分子を交互の&quot;ディップサイクル&quot;メソッドを使用してSAM修飾金電極のインターフェイス上で組み立てられます。金電極での膜成長は、システムの充電電流二重層の変化を測定することにより電気化学的に追跡されます。シラン改質ガラススライド上に組み立てられた類似した膜は、膜成長及び断面TEM解析の光学的モニタリングを可能に推定膜厚が用意されています。フィルムのアセンブリの間に、MPCの配位子の保護だけでなく、粒子間のリンク機構の操作は、別の吸着機構を有する酸化還元蛋白質とのインタフェースに、容易に適応可能なネットワーク化されたフィルム、を可能にする。例えば、 緑膿菌アズリン（AZ）はhexanethiolate MPCとシトクロム c（CYT C）MPC界面層を変更したカルボン酸で静電的に固定化することができるのジチオール架橋フィルムに疎水性吸着させることができる。このレポートでは、我々は排他的にAZのシステムのためのフィルムのプロトコルに焦点を当てる。 MPC変更された合成プラットフォーム上のタンパク質の吸着を伴う調査では、生体分子と人工材料との相互作用の理解を深める、その結果、バイオセンサー方式、ETモデリングシステム、及び合成生体適合性材料の開発を支援することができます。5-8

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Synthesis, Assembly, and Characterization of Monolayer Protected Gold Nanoparticle Films for Protein Monolayer Electrochemistry

単分子層保護のクラスタ（MPCは）として知られているAlkanethiolate安定化金コロイドは、合成の特徴、とのような単純な酸化還元蛋白質の蛋白質の単分子層の電気化学のための吸着インタフェースなどの薄膜に組み立てられる<em&gt;緑膿菌</em&gt;アズリン（AZ）とシトクロム<em&gt; C</em&gt;（CYT<em&gt; C</em&gt;）。

合成、組立、および単分子膜のキャラクタリゼーションは、タンパク質単分子層の電気化学のための金ナノ粒子膜を保護

Colloidal gold nanoparticles protected with alkanethiolate ligands called monolayer protected gold clusters (MPCs) are synthesized and subsequently ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Gold Nanostar Synthesis with a Silver Seed Mediated Growth Method

シルバーシード媒介成長法によるゴールドNanostarの合成

The physical, chemical and optical properties of nano-scale colloids depend on their material composition, size and shape 1-5. There is a great interest ...

生物工学

Low Molecular Weight Protein Enrichment on Mesoporous Silica Thin Films for Biomarker Discovery

バイオマーカー探索のためのメソポーラスシリカ薄膜の低分子量蛋白質の濃縮

The identification of circulating biomarkers holds great potential for non invasive approaches in early diagnosis and prognosis, as well as for the ...

Combinatorial Synthesis of and High-throughput Protein Release from Polymer Film and Nanoparticle Libraries

組合せの合成と高分子膜とナノ粒子のライブラリからのハイスループットタンパクリリース

Polyanhydrides are a class of biomaterials with excellent biocompatibility and drug delivery capabilities. While they have been studied extensively with ...

Synthesis of an Intein-mediated Artificial Protein Hydrogel

インテイン媒介人工タンパク質ヒドロゲルの合成

We present the synthesis of a highly stable protein hydrogel mediated by a split-intein-catalyzed protein trans-splicing reaction. The building blocks of ...

Fluorescence Recovery after Merging a Droplet to Measure the Two-dimensional Diffusion of a Phospholipid Monolayer

リン脂質単層の二次元拡散を測定するためにドロップレットをマージした後蛍光回復

We introduce a new method to measure the lateral diffusivity of a surfactant monolayer at the fluid-fluid interface, called fluorescence recovery after ...

Synthesis of Gold Nanoparticle Integrated Photo-responsive Liposomes and Measurement of Their Microbubble Cavitation upon Pulse Laser Excitation

パルスレーザー励起時の金ナノ粒子の統合フォト応答性リポソームとそのマイクロバブルキャビテーションの測定の合成

Photo-responsive nanoparticles (NPs) have received considerable attention because of their potential in providing spatial, temporal, and dosage control ...

Micropatterning and Assembly of 3D Microvessels

微細と3D微小血管の組立

In vitro platforms to study endothelial cells and vascular biology are largely limited to 2D endothelial cell culture, flow chambers with polymer or glass ...

Synthesis of Cationized Magnetoferritin for Ultra-fast Magnetization of Cells

細胞の超高速磁化のためのカチオン化Magnetoferritinの合成

Many important biomedical applications, such as cell imaging and remote manipulation, can be achieved by labeling cells with superparamagnetic iron oxide ...

Synthesis of Functionalized 10-nm Polymer-coated Gold Particles for Endothelium Targeting and Drug Delivery

粒子の合成機能 10 nm ポリマー コーティング金対象化、血管内皮細胞とドラッグデリバリー

Gold nanoparticles (AuNPs) have been used extensively in medical research due to their size, biocompatibility, and modifiable surface. Specific targeting ...

Assembly and Characterization of Biomolecular Memristors Consisting of Ion Channel-doped Lipid Membranes

アセンブリおよびイオン チャネルをドープした脂質膜から成る分子 Memristors のキャラクタリゼーション

The ability to recreate synaptic functionalities in synthetic circuit elements is essential for neuromorphic computing systems that seek to emulate the ...