Name: controlling the size, shape and stability of supramolecular polymers in water
Uploaded: 2012-08-02T12:00:00
Duration: 16 min 24 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Controlling the Size, Shape and Stability of Supramolecular Polymers in Water at JoVE.com

המחברים מודים בתודה מרקו Nieuwenhuizen לסיוע עם NMR-DOSY.

<ol>
	<li>Palmer, L. C., Stupp, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+self-assembly+into+one-dimensional+nanostructures.">Molecular self-assembly into one-dimensional nanostructures.</a> Acc. Chem. Res. 41, 1674-1684 (2008).</li><li>Janssen, P. G. A., Vandenbergh, J., van Dongen, J. L. J., Meijer, E. W., Schenning, A. P. H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ssDNA+templated+self-assembly+of+chromophores.">ssDNA templated self-assembly of chromophores.</a> J. Am. Chem. Soc. 129, 6078-6079 (2007).</li><li>Bull, S. R., Palmer, L. C., Fry, N. J., Greenfield, M. A., Messmore, B. W., Meade, T. J., Stupp, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+templating+approach+for+monodisperse+self-assembled+organic+nanostructures.">A templating approach for monodisperse self-assembled organic nanostructures.</a> J. Am. Chem. Soc. 130, 2742-2743 (2008).</li><li>Lortie, F., Boileau, S., Bouteiller, L., Chassenieux, C., Laupr&#234;tre, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chain+stopper-assisted+characterization+of+supramolecular+polymers.">Chain stopper-assisted characterization of supramolecular polymers.</a> Macromolecules. 38, 5283-5287 (2005).</li><li>Wang, X., Guerin, G., Wang, H., Wang, Y., Manners, I., Winnik, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cylindrical+block+copolymer+micelles+and+co-micelles+of+controlled+length+and+architecture.">Cylindrical block copolymer micelles and co-micelles of controlled length and architecture.</a> Science. 317, 644-647 (2007).</li><li>Besenius, P., Portale, G., Bomans, P. H. H., Janssen, H. M., Palmans, A. R. A., Meijer, E. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlling+the+growth+and+shape+of+chiral+supramolecular+polymers+in+water.">Controlling the growth and shape of chiral supramolecular polymers in water.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 107, 17888-17893 (2010).</li><li>Besenius, P., van den Hout, K. P., Albers, H. M. H. G., de Greef, T. F. A., Olijve, L. L. C., Hermans, T. M., de Waal, B. F. M., Bomans, P. H. H., Sommerdijk, N. A. J. M., Portale, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlled+supramolecular+oligomerisation+of+C3-symmetrical+molecules+in+water:+the+impact+of+hydrophobic+shielding.">Controlled supramolecular oligomerisation of C3-symmetrical molecules in water: the impact of hydrophobic shielding.</a> Chem. Eur. J. 17, 5193-5203 (2011).</li><li>Smulders, M. M. J., Schenning, A. P. H. J., Meijer, E. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Insights+into+the+mechanisms+of+cooperative+self-assembly:+the+sergeants-and-soldiers+principle+of+chiral+and+achiral+C3-symmetrical+discotic+triamides.">Insights into the mechanisms of cooperative self-assembly: the sergeants-and-soldiers principle of chiral and achiral C3-symmetrical discotic triamides.</a> J. Am. Chem. Soc. 130, 606-611 (2008).</li><li>Jonkheijm, P., van der Schoot, P., Schenning, A. P. H. J., Meijer, E. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Probing+the+solvent-assisted+nucleation+pathway+in+chemical+self-assembly.">Probing the solvent-assisted nucleation pathway in chemical self-assembly.</a> Science. 313, 80-83 (2006).</li><li>Bosman, A. W., Janssen, H. M., Meijer, E. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=About+dendrimers:+structure,+physical+properties,+and+applications.">About dendrimers: structure, physical properties, and applications.</a> Chem. Rev. 99, 1665-1688 (1999).</li><li>Veld, M. A. J., Haveman, D., Palmans, A. R. A., Meijer, E. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sterically+demanding+benzene-1,3,5-tricarboxamides:+tuning+the+mechanisms+of+supramolecular+polymerization+and+chiral+amplification.">Sterically demanding benzene-1,3,5-tricarboxamides: tuning the mechanisms of supramolecular polymerization and chiral amplification.</a> Soft Matter. 7, 524-531 (2011).</li><li>Stals, P. J. M., Smulders, M. M. J., Mart&#237;n-Rap&#237;n, R., Palmans, A. R. A., Meijer, E. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Asymmetrically+substituted+benzene-1,3,5-tricarboxamides:+self-assembly+and+odd-even+effects+in+the+solid+state+and+in+dilute+solution.">Asymmetrically substituted benzene-1,3,5-tricarboxamides: self-assembly and odd-even effects in the solid state and in dilute solution.</a> Chem. Eur. J. 15, 2071-2080 (2009).</li><li>De Greef, T. F. A., Smulders, M. M. J., Wolffs, M., Schenning, A. P. H. J., Sijbesma, R. P., Meijer, E. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Supramolecular+polymerization.">Supramolecular polymerization.</a> Chem. Rev. 109, 5687-5754 (2009).</li><li>Smulders, M. M. J., Nieuwenhuizen, M. M. L., de Greef, T. F. A., Schoot, P. v. a. n. d. e. r., Schenning, A. P. H. J., Meijer, E. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=How+to+distinguish+isodesmic+from+cooperative+supramolecular+polymerization?+Chem.">How to distinguish isodesmic from cooperative supramolecular polymerization? Chem.</a> Eur. J. 16, 362-367 (2010).</li><li>Besenius, P., Heynens, J. L. M., Straathof, R., Nieuwenhuizen, M. M. L., Bomans, P. H. H., Terreno, E., Aime, S., Strijkers, G. J., Nicolay, K., Meijer, E. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Paramagnetic+self-assembled+nanoparticles+as+supramolecular+MRI+contrast+agents.">Paramagnetic self-assembled nanoparticles as supramolecular MRI contrast agents.</a> Contrast Media Mol. Imaging. , (2012).</li></ol>

אין ניגוד עניינים הצהיר.

את הרכבה עצמית amphiphiles discotic שנדונו תרומה זו המכילה את ה &#39;(III)-DTPA מורכבת כיום תחת חקירה כרומן תהודה מגנטית (MRI) סוכני המשלבים ניגודיות גבוהה עם הזמן והפרשה מתכונן. 15 לפיכך, את הפרטים של העצמי שלהם הרכבת ההתנהגות והיציבות שלהם בתנאים שונים הם בעלי חשיבות קריטית. השילוב של ספקטרוסקופיות (CD ו-NMR), פיזור (SAXS) ו במיקרוסקופ (cryo-TEM) טכניקות מאפשר הדמיה של מבנים שנוצרו ואת כימות של פרמטרים תרמודינמיים שלהם. זה שילוב של טכניקות בדרך כלל חלה על הרכבה עצמית מולקולות, כל עוד תחושת הסליל מועדף במערכת למד מאפשר הבדל בקליטת אור מקוטב מעגלית שמאל וימין ריקות.

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> שם מגיב / ציוד </td><td> חברה </td><td> מספר קטלוגי </td><td> תגובות </td></tr><tr><td> BTA-אלוקים (III)-DTPA </td><td></td><td></td><td> תוצרת בית </td></tr><tr><td> BTA-Y (III)-DTPA </td><td></td><td></td><td> תוצרת בית </td></tr><tr><td> תקליטור ספקטרוסקופיה </td><td> Jasco </td><td> Jasco J-815 spectropolarimeter </td><td></td></tr><tr><td> התמ&quot;ג </td><td> וריאן </td><td> וריאן אחדות Inova 500 ספקטרומטר </td><td> 5 מ&quot;מ ID-PFG בדיקה של וריאן </td></tr><tr><td> cryo-TEM </td><td> פיי </td><td> cryoTITAN TEM </td><td></td></tr><tr><td> SAXS </td><td> הולנד בלגיה beamline (BM26B) במתקן Synchotron האירופי קרינה (ESRF) ב גרנובל, צרפת </td><td></td><td&gt; </td></tr></tbody></table>

controlling the size, shape and stability of supramolecular polymers in water

עבור מימית פולימרים מולקולריים מבוסס, שליטה בו זמנית על הגודל, הצורה, ויציבות קשה מאוד 1. יחד עם זאת, את היכולת לעשות זאת חשוב ביותר לנוכח מספר יישומים בעניין רך תפקודית כולל אלקטרוניקה, הנדסה ביו רפואית, וחיישנים. ב, אסטרטגיות האחרונות מצליחים לשלוט על גודל וצורה של פולימרים מולקולריים מתמקדים בדרך כלל על השימוש 2,3 תבניות, cappers הקצה 4 או טכניקות ממס סלקטיבית 5. כאן אנו חושפים אסטרטגיה המבוססת על הרכבה עצמית amphiphiles discotic שמוביל שליטה על אורך מחסנית וצורה של מסודרים, אגרגטים כיראליות עמודי. על ידי איזון יחסי הגומלין דוחים אלקטרוסטטי על שפת הידרופילי ומושכת שאינם קוולנטיים כוחות בתוך הליבה הידרופובי של בלוק בניין polymerizing, אנחנו מצליחים ליצור עצמים כדוריים קטנים בדידה 6,7. Increaלשיר את ריכוז מלח למסך ההאשמות גורם מעבר לתחום אל מוט. מעניין לגלות, המעבר הזה בא לידי ביטוי בגידול של cooperativity במנגנון הרכבה עצמית הטמפרטורה תלוי, אגרגטים יציבים יותר מתקבלים. לצורך המחקר שלנו אנו בוחרים בנזן-1-,3,5 tricarboxamide (BTA) הליבה מחובר Chelate מתכת הידרופילי דרך spacer הידרופובי, L-פנילאלנין fluorinated מבוסס (ערכת 1). Chelate מתכת שנבחר הוא מתחם (III)-DTPA ה &#39;המכיל שני החיובים הנותרים הכוללת לכל שני יונים מורכבים בהכרח מרשם. גידול חד ממדית של המצרפי הוא בבימויו של π-π לערום מליטה מימן מולקולאריים. עם זאת, כוחות אלקטרוסטטיים, הדוחים שעולים מן ההאשמות על התחל (III)-DTPA ה &#39;מורכבת להגביל את גידול חד ממדית של discotic BTA מבוסס פעם אחת גודל מסוים הוא הגיע. בריכוזים millimolar המצרפי נוצר יש spheהצורה rical ו בקוטר של כ 5 ננומטר מוסק החל ספקטרוסקופיה 1 H-NMR, פיזור קטן רנטגן זווית, והעברת קריוגני אלקטרונים מיקרוסקופית (cryo-TEM). חוזק של אינטראקציות דוחה אלקטרוסטטי בין מולקולות ניתן לצמצם על ידי הגדלת ריכוז המלח של פתרונות שנאגרו. זו הקרנה של האישומים גורם המעבר אגרגטים כדוריים לתוך מוטות מאורכים באורך&gt; 25 ננומטר. Cryo-TEM מאפשר לחזות את השינויים בצורה ובגודל. בנוסף, CD ספקטרוסקופיה מאפשר להפיק את הפרטים מכניסטית של הרכבה עצמית תהליכים לפני ואחרי תוספת של מלח. חשוב לציין, cooperativity-תכונת המפתח המכתיב את התכונות הפיסיקליות של סופראמולקולרית המיוצר פולימרים למוצרי עולה באופן דרמטי על ההקרנה אינטראקציות אלקטרוסטטיות. הגידול בתוצאות cooperativity לעלייה משמעותית במשקל מולקולרי של פולימרים מולקולריים שנוצרו במים.

Watch this Scientific Journal Video about Controlling the Size, Shape and Stability of Supramolecular Polymers in Water at JoVE.com

Controlling the Size, Shape and Stability of Supramolecular Polymers in Water

מטרת הניסוי היא לקבוע ולשלוט, גודל, צורה יציבות עצמית התאספו amphiphiles discotic במים. עבור מימית פולימרים מולקולריים מבוסס ברמה כזו של שליטה קשה מאוד. אנחנו מיישמים את האסטרטגיה בשתי אינטראקציות דוחה ומושכת. את ניסיוני בטכניקות להחיל לאפיין מערכת זו חלים באופן רחב.

שליטה על גודל, צורה ויציבות של פולימרים מולקולריים במים

For aqueous based supramolecular polymers, the simultaneous control over shape, size and stability is very difficult1. At the same time, the ability to do ...

Research

JoVE Journal

Engineering

Fine-tuning the Size and Minimizing the Noise of Solid-state Nanopores

כיוון עדין גודל ומזעור הרעש של מצב המוצק Nanopores

Solid-state nanopores have emerged as a versatile tool for the characterization of single biomolecules such as nucleic acids and proteins1. However, the ...

The Preparation of Electrohydrodynamic Bridges from Polar Dielectric Liquids

הכנת גשרי Electrohydrodynamic מנוזלי דיאלקטרי פולאר

Horizontal and vertical liquid bridges are simple and powerful tools for exploring the interaction of high intensity electric fields (8-20 kV/cm) and ...

Experimental Methods for Investigation of Shape Memory Based Elastocaloric Cooling Processes and Model Validation

שיטות ניסיוניות לחקירות זיכרון צורה Elastocaloric בהתבסס תהליכי קירור ותיקוף דגם

Shape Memory Alloys (SMA) using elastocaloric cooling processes have the potential to be an environmentally friendly alternative to the conventional vapor ...

Ice Generation and the Heat and Mass Transfer Phenomena of Introducing Water to a Cold Bath of Brine

דור קרח ואת מעבר החום ומסת התופעות של מי היכרות על אמבט קר של בריין

We demonstrate a method for the study of the heat and mass transfer and of the freezing phenomena in a subcooled brine environment. Our experiment showed ...

Detecting the Water-soluble Chloride Distribution of Cement Paste in a High-precision Way

זיהוי ההתפלגות כלוריד מסיסים במים של מלט הדבקה בדרך ברמת דיוק גבוהה

To improve the accuracy of the chloride distribution along the depth of cement paste under cyclic wet-dry conditions, a new method is proposed to obtain a ...

Generation of Size-controlled Poly (ethylene Glycol) Diacrylate Droplets via Semi-3-Dimensional Flow Focusing Microfluidic Devices

Generation of Size-controlled Poly ethylene Glycol Diacrylate Droplets via Semi-3-Dimensional Flow Focusing Microfluidic Devices

דור של פולי שבשליטת גודל (אתילן גליקול) Diacrylate טיפות דרך דו-תלת-ממדי לזרום התמקדות Microfluidic מכשירים

Uniform and size-controllable poly (ethylene glycol) diacrylate (PEGDA) droplets could be produced via the flow focusing process in a microfluidic device. ...

Near-Infrared Temperature Measurement Technique for Water Surrounding an Induction-heated Small Magnetic Sphere

בטכניקת מדידת טמפרטורה אינפרא אדום המקיפים של אינדוקציה המחוממת קטן מגנטי כדור מים

A technique to measure the temperature of water and non-turbid aqueous media surrounding an induction-heated small magnetic sphere is presented. This ...

Fabricating Reactive Surfaces with Brush-like and Crosslinked Films of Azlactone-Functionalized Block Co-Polymers

בדיית משטחים תגובתי עם מברשת, תפור סרטים של פולימרים שיתוף בלוק Azlactone-Functionalized

In this paper, fabrication methods that generate novel surfaces using the azlactone-based block co-polymer, poly (glycidyl methacrylate)-block-poly (vinyl ...

Methods of Ex Situ and In Situ Investigations of Structural Transformations: The Case of Crystallization of Metallic Glasses

Methods of Ex Situ and In Situ Investigations of Structural Transformations: The Case of Crystallization of Metallic Glasses

שיטות של באתרו לשעבר בחיי עיר חקירות של המרות מבניים: המקרה של התגבשות של משקפיים מתכתי

We demonstrate the use of two nuclear-based analytical methods that can follow the modifications of microstructural arrangement of iron-based metallic ...

Design and Fabrication of an Optical Fiber Made of Water

עיצוב, ייצור של סיב אופטי עשויים מים

In this report, an optical fiber of which the core is made solely of water, while the cladding is air, is designed and manufactured. In contrast with ...