Name: synthesis, assembly, and characterization of monolayer protected gold nanoparticle films for protein monolayer electrochemistry
Uploaded: 2011-10-04T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Synthesis, Assembly, and Characterization of Monolayer Protected Gold Nanoparticle Films for Protein Monolayer Electrochemistry at JoVE.com

Мы выражаем искреннюю благодарность Национального научного фонда (CHE-0847145), и Генри Дрейфус Учитель-ученый наград программа щедрую поддержку этого исследования. Мы хотели бы специально признать Кристин Дэвис, директор микроскопии и обработки изображений в Департаменте биологии в Университете Ричмонда за помощь с поперечного сечения изображения. Особая благодарность уделяется доктора. Т. Леопольд, Р. Kanters, Д. Келлог, Р. Миллер, В. Case, а также, Расс Коллинз, Фил Иосифа, Кэролин Маркс, Мэнди и Джон Мэллори Уимбуш - все они делают возможным исследование студентов в университете Ричмонда. Очень личное спасибо вам предоставляется всем настоящих, прошедших и будущих студентов исследователи в Лаборатории исследования Леопольда.

1. Hexanethiolate монослоя охраняемые Золотой Синтез кластеров Hexanethiolate функционализированных монослоя защищены кластеров золота (ПДК) синтезируются следующих 2:01 1-hexanethiol (C6) для золотой пропорции моль для получения среднего структуры Au 225 (C6) 75. 4-9 Конкретные изм...

<ol>
	<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. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polyelectrolyte-linked+film+assemblies+of+nanoparticles+and+nanoshells:+Growth,+stability,+and+optical+properties.">Polyelectrolyte-linked film assemblies of nanoparticles and nanoshells: Growth, stability, and optical properties.</a> Journal of Colloid and Interface Science. 331, 532-542 (2009).</li><li>Campbell-Rance, D. S., Doan, T. T., 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=Sweep,+Step,+Pulse,+and+Frequency-Based+Techniques+Applied+to+Protein+Monolayer+Electrochemistry+at+Nanoparticle+Interfaces.">Sweep, Step, Pulse, and Frequency-Based Techniques Applied to Protein Monolayer Electrochemistry at Nanoparticle Interfaces.</a> , .</li></ol>

Электрохимии белка монослоя является эффективным методом для изучения взаимодействий между редокс-белков и синтетических адсорбционных платформ. Эффективность этой стратегии, однако, зависит от способности инженера интерфейс адсорбции с высокой степенью молекулярного уровня упра?...

<table border="1"><tr><th> Название реагентов и оборудования </th><th> Компания </th><th> Номер в каталоге </th></tr><tr><td> Tetraoctylammonium бромид </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 294136 </td></tr><tr><td> Натрий боргидрид </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 213462 </td></tr><tr><td> Водород tetrachloroaurate </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 254169-5G </td></tr><tr><td> 1-Hexanethiol </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 234192 </td></tr><tr><td> Просвечивающей электронной микроскопии </td><td> JEOL </td><td> 1010 </td></tr><tr><td> Ядерный магнитный спектрометр Резонансная </td><td> Bruker Avance </td><td> 300 МГц </td></tr><tr><td> Формвар / углерода поддержки пленки на медной сетке (400 меш) </td><td> Электронная микроскопия наук </td><td> FCF400-Cu </td></tr><tr><td> Золото подложки </td><td> Сгущенное металлических пленок корпорации </td><td> Обычай </td></tr><tr><td> Ag / AgCl Электрод </td><td> Микроэлектродов, Inc </td><td> МИ-401F </td></tr><tr><td> Potentiostats </td><td> CH Instruments, Inc </td><td> CHI650A, CHI610B </td></tr><tr><td> 1,9-Nonanedithiol </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> N29805 </td></tr><tr><td> (3-меркаптопропил)-trimethoxysilane </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 175617 </td></tr><tr><td> Ультрафиолетовое Видимый спектрофотометр </td><td> Agilent </td><td> 8453 </td></tr><tr><td> Добавить 812 эпоксидной смолы </td><td> Электронная микроскопия наук </td><td> 14120 </td></tr><tr><td> &quot;00&quot; Беем капсулы </td><td> Электронная микроскопия наук </td><td> 70000-B </td></tr><tr><td> Кремний плоской формы </td><td> Электронная микроскопия наук </td><td> 70900 </td></tr><tr><td> Алмазный нож </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

Коллоидные наночастицы золота защищены alkanethiolate лигандов называется монослой защищены кластеров золота (ПДК) синтезируются и впоследствии включены в фильм сборки, которые служат в качестве платформ для адсорбции монослоя белка электрохимии (PME). PME используется в качестве модельной системы для изучения электрохимических свойств редокс-белков, ограничивая их на платформу адсорбции на модифицированном электроде, который также выступает в качестве партнера для окислительно-восстановительных переноса электрона (ET) реакций. Исследования показали, что наночастицы золота фильм сборки такого рода обеспечивают более однородной среде адсорбции белка и содействовать ET без зависимости от расстояния по сравнению с более традиционными системами модифицированных alkanethiol самоорганизующихся монослоя (SAM). 1-3 В этой статье ПДК функционализированных hexanethiolate лигандов синтезируются с использованием модифицированного Браст реакции 4 и характеризуется ультрафиолетового видимым (UV-VIS) спектроскопии, просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) и протон (1 H), ядерного магнитного резонанса (ЯМР). MPC фильмы собраны на SAM интерфейсы изменение золотой электрод с помощью &quot;провал цикла&quot; методом переменных MPC слоев и дисульфидных связей молекул. Фильм рост на золотом электроде отслеживается электрохимическим путем измерения изменений в двойном слое ток зарядки системы. Аналогичные фильмы собраны на силана изменение слайды стекла позволяют для оптического мониторинга роста пленки и поперечного сечения ПЭМ анализ дает оценку толщины пленки. Во время сборки фильма, манипуляции защиты лигандом MPC, а также механизм связи между частицами позволяют фильмов в сети, которые могут быть легко приспособлены, для взаимодействия с редокс-белок, имеющий другой механизм адсорбции. Например, синегнойная палочка azurin (AZ) могут адсорбироваться гидрофобно к дитиола связанных пленки hexanethiolate ПДК и цитохром с (цит с) может быть электростатически иммобилизованы на карбоновой кислоты изменение ПДК поверхностного слоя. В этом докладе, мы ориентируемся на фильм протокол для системы А-Я исключительно. Исследования с участием адсорбции белков на MPC изменение синтетических платформ могли бы еще больше понимания взаимодействия биомолекул и искусственных материалов, а следовательно, способствовать развитию биосенсор схемы, ET системы моделирования, а также синтетические биосовместимые материалы. 5-8

Watch this Scientific Journal Video about Synthesis, Assembly, and Characterization of Monolayer Protected Gold Nanoparticle Films for Protein Monolayer Electrochemistry at JoVE.com

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

Alkanethiolate стабилизировалась золотые коллоиды известный как монослой защищены кластеров (ПДК) синтезируются, характеризуется, и собраны в тонких пленках в качестве интерфейса для адсорбции монослоя белка электрохимии простых белков, как окислительно-восстановительных<em&gt; Синегнойной палочки</em&gt; Azurin (AZ) и цитохрома<em&gt; С</em&gt; (Цит<em&gt; С</em&gt;).

Синтез, монтаж, и характеристика монослоя охраняемые пленок золота наночастицы для Белки электрохимии монослоя

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

Золото Nanostar Синтез с опосредованная Серебряный Метод роста Семени

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 ...

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

Низкая молекулярная масса белка Обогащение на мезопористых тонких пленок кремния для биомаркеров Discovery

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

Комбинаторного синтеза и высокая пропускная способность белка Освобождение от полимерной пленки и наночастицы библиотеки

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

Синтез интеин-опосредованной искусственного белка гидрогеля

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

Флуоресценции Восстановление после Слияние капли измерить двумерной диффузии фосфолипидов монослоя

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

Синтез наночастиц золота Интегрированный фотография проблематики липосом и измерении их микропузырьков кавитации при импульсном лазерном возбуждении

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

Micropatterning и сборка 3D микрососудов

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

Синтез катионизированные Magnetoferritin для сверхбыстрое НАМАГНИЧЕННОСТИ клеток

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

Синтез функционализированных 10-Нм полимерным покрытием частиц золота для ориентации эндотелия и доставки лекарств

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

Ассамблея и характеристика биомолекулярных Memristors, состоящий из легированных ионного канала липидные мембраны

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