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

Yazarlar minnetle DOSY-NMR ile yardım için Marko Nieuwenhuizen kabul ediyorsunuz.

<img alt="Şema 1" src="/files/ftp_upload/3975/3975scheme1.jpg" /> Şema 1. Yapı bloğunun milimolar konsantrasyonlarda, yaklaşık 5 nm çaplı gösteren küresel agrega içine sitrat tamponunda BTA tabanlı discotics Öz-montaj. 3 çevresinde nm ve uzunluğu&gt; 25 nm çaplı ince uzun çubuklar oluşumunda NaCl sonuçlar ilavesiyle iyonik kuvvet artan. <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/3975/3975scheme1large.jpg" target="_blank">daha büyük Şekil görüntülemek için</a> . 1. NaCl Konsantrasyon Fonksiyonu Olarak Sıcaklığa bağlı CD Spectra CD Spektroskopisi ve Ölçümü için bir BTA-Gd (III) DTPA Çözümler hazırlanması <ol><li> Bir 100 mM sitrat tampon maddesi (pH 6.0) hazırlayın. </li><li> 2 M NaCl ile bir 100 mM sitrat tampon maddesi (pH 6.0) hazırlayın. </li><li> BTA-Gd (III) 100 mM sitrat tampon, 10 mL DTPA (MW = 3.184 g • mol -1) t 0,254 mg çözünmesiarget konsantrasyonu 8 • BTA-Gd (III) DTPA 10 -3 mM. </li><li> 5 dakika boyunca çözelti sonikasyon. </li><li> Çözümü ile 1 cm UV cuvet doldurun ve 230-350 nm bir CD spektrumu ve 363 den yüksek yoğunluk CD bandında bir CD soğuma eğrisi (örneğin λ = 269 nm) ölçmek - 1 K dk hızında 283 K - 1. </li><li> M NaCl sitrat tampon çözeltisi 2, yarım konsantrasyonuna discotics seyreltilmesi hedef konsantrasyonu 4 • 10 -3, 1 M NaCl ile iyonik kuvvet arttırmak için BTA-Gd (III) çözeltisi DTPA tamponlu aynı hacimde ekleme BTA-Gd (III) DTPA mM. </li><li> 5 dakika artmış iyonik gücü ile Vortex çözüm. </li><li> 1 K dk -1 hızında 283 K - 230-350 nm ve 363 den yüksek yoğunluk CD bandında bir CD soğuma eğrisi bir CD spektrumu Remeasure. </li></ol> 2. T-bağımlı bir model için T-bağımlı CD Data takılmasıent Self-montaj <ol><li> Ham CD veri Kökeni 8.5 ve normalleştirilmiş olarak ihraç edildi. Bu, 1&#39;e eşit olarak ölçülen en düşük sıcaklık 0 eşit olarak ölçülen en yüksek sıcaklık ve CD etkisini CD etkisi tanımlayarak elde edildi. CD-etkinin büyüklüğüne agregasyon derecesini 8 ile orantılı olduğundan, normalize CD-eğrileri agregasyon derecesini ile orantılıdır. </li><li> Normalize veriler van der Schoot 8,9 türetilmiş bir T-bağımlı kendinden montaj modeli kullanılarak OriginPro 8.5 nonlineer eğri fit seçeneğini kullanarak takıldı. Bu modelde, bir çekirdeklenme ve bir uzama rejimi ayırt edilirler. Birinci uzama rejimi (T &lt;T e) &#39;de agregasyon derecesini aşağıdaki denklem kullanılarak, monte edilmiştir: </li></ol><img alt="Denklem 1" src="/files/ftp_upload/3975/3975eq1.jpg" /> Yukarıdaki denklemde (değişken sıcaklığı, T, ve AggR derecesi yanında içeriregation, Φ n) üç parametre; Φ n / Φ SAT içermediğinden emin olmak için giriliyor uzama h e, uzama sıcaklığı T e (kendinden montaj başladığı sıcaklık) ve parametre Φ SAT, entalpi yani agregasyon derecesini birlik geçemez kısıtlama izler birlik, geçemez. Armatür uzama h e (J / mol) ve belirli bir konsantrasyonu için moleküllerinin kendinden montaj karakterize uzama sıcaklığı T e (K) entalpi vermektedir. Takarken, bir kısıtlama denklemi 2.1 uzama rejimi içerisinde geçerlidir bu yana T e altındaki sıcaklıklarda toplama sadece derecesi, monte gerektiğini hangi uyulmalıdır. Sonra, kümeleme deneysel olarak bulunan derecesiçekirdeklenme rejimi aşağıdaki denklem kullanılarak, takılabilir: <img alt="Denklem 2" src="/files/ftp_upload/3975/3975eq2.jpg" /> Yani uzama h e, uzama sıcaklığı T e ve parametre Φ entalpi SAT; Yukarıdaki denklem zaten üç denklem 2.1 ile belirlenmiştir olan dört parametre (T ve Φ n değişkenlerin yanında) içerir. Sadece bilinmeyen parametre K olan bir değer-açıklayan T e üzerindeki sıcaklıklarda için toplama deneysel olarak bulunan derecesi takarak bulunan faz-çekirdeklenmeyi kooperativiteye. 3. Kriyojenik TEM üzerinden Transmisyon Elektron Mikroskobu ve Supramoleküler Polimerlerin Görselleştirme için BTA-Gd (III) DTPA Çözümler hazırlanması <ol><li> Bir 100 mM sitrat tampon maddesi (pH 6.0) ve bir 100 mM sitrat tampon maddesi (pH 6.0): w iki geçici saklama alanı hazırlamakITH 5 M NaCl. </li><li> 0,318 BTA-Gd (III) &#39;ün mg hazırlanmış tamponlar her biri 0,1 mL DTPA (MW = 3.184 g • mol -1), BTA-Gd (III) DTPA hedef konsantrasyonu 1 mM. Çözünmesi </li><li> Kriyojenik TEM için örnek camlaşma otomatik bir camlaşma robot (FEI Vitrobot Mark III) kullanılarak gerçekleştirilir. CryoTEM ızgaraları (R2 / Quantifoil Mikro Araçlar GmbH 2 Quantifoil Jena ızgaraları) öncesinde 40 s için 5 mA bir Cressington 208 karbon lak işletim kullanarak vitrifikasyon prosedürü için tedavi yüzeyi plazma vardır. Sulu çözelti daha sonra bir otomatik FEI Vitrobot üzerine camlaşma boyunca ızgara üzerinde uygulanır. Bu sıvı etan çok hızlı bir ızgara daldırma ızgara ve müteakip camlaşma üzerine sulu çözeltisi ince bir tabaka oluşturmak için aşırı sıvı blotting, ızgara üzerinde numunenin uygulanmasını içerir. Camlaşma sonra numune sıvı azot içinde saklanır ve ayrıca coole, otomatik yükleyici kaset üzerine elle transferSıvı azot ile d. Kaset sonra TEM autoloader sokulur. Tüm bu elle yapılır. </li><li> CryoTEM deneyler TU / e cryoTITAN (FEI), (gerçekleştirilir <a href="http://www.cryotem.nl" target="_blank">www.cryotem.nl</a> ). TU / e cryoTITAN 300 kV bir alan emisyon tabancası (FEG) işletme ile donatılmıştır. Görüntüler sonrası bir sütun gatan Enerji Filtresi (GIF) ile donatılmış bir 2k x 2k gatan CCD kamera kullanılarak kaydedildi. </li></ol> 4. Düşük İyonik güç de Küresel Kendinden monte BTA-Gd (III) DTPA 1 H-NMR DOSY Ölçümleri <ol><li> D 2 O (&#39;pH 6,0&#39;) içinde d-6 süksinat, bir tampon 50 mM hazırlamak; tampon içinde 1 M ND 4 OD kullanılarak 6.0 pH ayarlama takiben, D 2 O d 6-süksinik asit çözülmesi ile hazırlanır D 2 O. 50 mM süksinat nihai konsantrasyonunu ilave D 2 O. ile ayarlanmıştır </li><li> Gd (III) son derece paramanyetik olduğundanve 1 H sinyalleri böylece önemli ölçüde genişletilmiş olur, Gd (III) Y (III) için sübstitüe edilmiştir. </li><li> BTA-Y (III) DTPA (MW = 2.979 g • mol -1), bir 50 mM 1 mL D 2 O (&#39;pH 6,0&#39;), hedef konsantrasyon d 6-süksinat tampon 1 mM 2,98 mg eritilir BTA- Y (III) DTPA. </li><li> 1 H-NMR ölçümleri DOSY Varian gelen ID-PFG prob bir 5 mm ile donatılmış bir Varian Unity Inova 500 spektrometresi üzerinde yürütülmektedir. DOSY deneyler DOSY tek seferlik (Doneshot, Varian) darbe dizisi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. 90 derece darbe und karıştırma süreleri buna göre adapte edilmiştir. (Trimetilsilil) propionik-2, 2,3,3 - - Kimyasal kaymalar 3 arasında kimyasal kayma kullanılarak referans yapılmıştır [D 4] asit sodyum tuzu (TMSP). </li><li> HDO öz-difüzyon ölçümleri kalibre için kullanılan; bunu 298 K D 2 O HDO öz-difüzyon 19.0 × 10-9 m 2 olduğu literatürden bilinmektedir </sup&gt; • s -1. Bir referans olarak, D 2 HDO öz-difüzyon O Varian 2 Hz D 2 O standart örneği ölçüldü ve standart değere kalibre. Agregaların hidrodinamik yarıçapları R H hesaplamak için kullanılan model küresel parçacıkların yayılması için Stokes-Einstein ilişkidir. </li></ol> 5.. Temsilcisi Sonuçlar 1 H-NMR DOSY ve BTA-M (III)-DTPA üzerine SAXS ölçümleri: sitrat tampon içinde küresel nesneleri Periferal Gd (III) kompleks iyonik karakteri çekirdek uzunlamasına çubuk-benzeri agregalar halinde polimerize üzere tasarlanmıştır diskotik monomerler tek boyutlu büyüme engellenme tanıtır. Çekici ve itici etkileşimler arasındaki dengenin boyutu ve agregalar (Şema 2) şeklinde kontrol eder. <img alt="Şema 2" src="/files/ftp_upload/3975/3975scheme2.jpg" /> Şema 2,. Boyutu ve çözelti içinde parçacıklar biçiminde belirlemek için güçlü bir teknikle sinkrotron kaynağı küçük açılı X-ışını dağılma (SAXS) &#39;dir. BTA-Gd (III)-DTPA bir sitrat tampon çözeltisi içinde eritildi ve SAXS profilleri kaydedildi ve bölgenin 0.01 &lt;q &lt;0.1 A -1 monte edilmiştir. Düşük-q bölgesi (q &lt;0.06 Å -1) sıfıra yakın bir yamacında küresel nesneleri (Şekil 1) varlığını düşündüren, toplam şekil anizotropi eksikliği gösterir. Farklı konsantrasyonlarda ölçülen veriler 3.2 nm, hesaplanan dönüş yarıçapı, R giden homojen bir kümil potasyum başlatıcısı varlığında küresel form faktörü kullanılarak monte edildi. Monomerik diskotik BTA-Gd (III)-DTPA hesaplanan geometrik yarıçapı 1&#39;e yakın bir boy oranı ile agrega varlığını ve 3.0 nm vardır. <img alt="Şekil 1" src="/files/ftp_upload/3975/3975fig1.jpg" /> Şekil 1. SAXS profilleri 0,5 azından sitrat tampon içinde BTA-Gd (III)-DTPA (100 mM, pH 6) ve 1.0 mm (üst) için. BTA-Y DOSY NMR (III)-DTPA 50 mM 1.0 mM (alt) at d 6-süksinat tampon. <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/3975/3975fig1large.jpg" target="_blank">büyük rakam görmek için buraya tıklayın</a> . Kendi oluşturduğunuz nesnelerin küresel şekil ve nanometre boyutunda daha fazla kanıt sağlamak amacıyla, 1 H yapılan difüzyon-sipariş NMR spektroskopisi (1 H-DOSY NMR) (Şekil 1). DOSY-NMR hidrodinamik çapı (R H) hesaplanır edilebileceği agregalar, yayılma katsayıları belirlenmesine olanak tanır. Gd (III) yüksek paramanyetik ve 1 H sinyallerini olduğundan böylece önemli ölçüde genişletmiş olacak, biz diamanyetik Y (III) Gd (III) değişti. Bir döteryumlanmış süksinat tampon içinde toplanmış diamagnetic diskotik amfifil yayılma katsayıları (50 mM, PH 6, C = 1 mM) 0.69x10-10 m 2 s -1 olduğu tespit edildi. Stokes-Einstein ilişkisi aracılığıyla, biz küresel boyutta ayrık nesneleri (Tablo 1) 2.9 nm bir hidrodinamik yarıçapı R H hesaplayabilirsiniz. Bu boyut BTA-Gd (III)-DTPA için SAXS veri elde değeri ile mükemmel bir uyum içindedir. <table border="1"><tbody><tr><td> BTA-M (III)-DTPA [MM] </td><td> D t [10 -10 m 2 s -1] </td><td> R, H, bir [Nm] </td><td> R b [Nm] </td></tr><tr><td> 1 </td><td> 0.69 </td><td> 2.9 </td><td> 3.2 </td></tr></tbody></table> DOSY bir; SAXS gelen b BTA-M (III)-DTPA için SAXS ve DOSY ölçümleri Tablo 1. Sonuçları. BTA-Gd üzerine Cryo-TEM (III)-DTPA: küresel nesnelerden uzamış nanorods için Tek boyutlu bir yığın uzunluğu boyunca başarılı kontrolü için daha fazla kanıt cryo-TEM mikrografları elde edilmiştir. Sulu çözelti camlaşma nedeniyle kriyojenik TEM kendinden monte agregatların yapısal özelliklerini koruyan ve morfoloji konvansiyonel TEM numune hazırlanması ile ilgili etkiler kurutulması. Şekil 2 (sol) olduğu BTA-Gd (III)-DTPA beklenen küresel üretir gösterir önler çapları ile nesneler SAXS ve DOSY ölçümlerinden sonuçlar teyit bir 1 mM konsantrasyonu, azından yaklaşık 6 nm. Bu bulgulara göre, dendritik makromoleküllerin supramoleküler eşdeğer 10 kabul edilebilir Kendi oluşturduğunuz ayrık nesneleri elde etmek mümkün olmuştur. <img alt="Şekil 2" src="/files/ftp_upload/3975/3975fig2.jpg" /> . Şekil 2 BTA-Gd için Cryo-TEM görüntüleri (III)-DTPA sitrat tampon içinde 298 K (100 mM, pH 6) vitrifiye (solda) 1 mM, ölçek çubuğu 50 nm temsil eder;(Sağda) 1 298 mM sitrat tampon K (100 mM, pH 6) ve 5 genel bir NaCl konsantrasyonu M de vitrifiye, ölçek çubuğu 50 nm temsil eder. Şimdiye kadar sadece düşük iyonik kuvvet tamponlanmış çözümler çalıştım. Periferik elektrostatik itici güçleri BTA-Gd (III)-DTPA hüsrana tek boyutlu büyüme kökeni olan M (III)-DTPA kompleksleri ücret Bununla birlikte, eğer beklediğimiz, tamponlu çevre iyonik şiddeti artan Kendi kendine monte nesnenin farklı türde bir dolayısıyla, elektrostatik etkileşimler azaltmak ve, son derece hidratlanmış counterions ile bir inert 01:01 tuzu olmalıdır kullanılarak oluşturulan edilmelidir. 5 M NaCl ihtiva eden sitrat tamponu içinde bu etki gerçekten de (Şekil 2, sağ) gözlemlenmiştir. Yüksek boy oranı oluşumu supramoleküler polimerler çubuk benzeri açıkça yüksek iyonik güçte cryo-TEM mikrografları görülmektedir. Elektrostatik tarama bu bulgu için en olası açıklama. Bir sphe gelen şekil değişiklikleri6 nm kadar birkaç yüz nanometre uzunluğunda çapında uzun çubukların çapı yaklaşık 6 nm rical agrega. BTA-Gd (III)-DTPA CD ölçümleri: iyonik dayanıklılığını artırarak kendi kendine montaj kooperatif devreye Dairesel dikroizm (CD) spektroskopisi sol-elli ve sağ-elli dairesel polarize ışık arasındaki emilim farkı ölçer. Sarmal bir nesne tercih edilen bir sarmal duygusu vardır sağ ve sol-elli dairesel polarize ışık dolayısıyla bir CD-etkisine yol açan, değişik derecelerde absorbe edilecektir zaman. Moleküller arası hidrojen bağları agrega içinde ardışık BTA-Gd (III)-DTPA arasında oluşan bu yana, bir sarmal şekilde dizilmiş ve L-fenilalanin parçasındaki stereojenik merkezi diğer üzerinden bir sarmal anlamda yana, biz açık bir CD bekliyoruz BTA-Gd (III)-DTPA tabanlı agrega 11,12 gelen spektrum. Buna ek olarak, sıcaklık bağımlı CD spektroskopisi, bir güçlüBTA-Gd kendinden montaj mekanizması (III)-DTPA polimerizasyonu değerlendirmek ve aracı oluşan agrega 13 istikrarı sonuçlar elde sağlar. Bir örnek olarak, BTA-Gd oda sıcaklığında CD spektrumu (III)-DTPA artan tuz konsantrasyonu (1.0 M NaCl, 0 M NaCl) ile (100 mM sitrat tampon içinde 8x10 -3 mM ya 4x10 -3 mM) verilmiştir Şekil 3A. Önemli ölçüde daha düşük konsantrasyonda CD ölçümleri için uygulanan rağmen, net Pamuk etkisi bile mikromolar konsantrasyonlarda, sağlam agrega varlığını gösterir. Yığınları ve discotics daha iyi ambalaj periferinde azaltılmış etkileşimler için iyi bir göstergedir tuz konsantrasyonu, artan üzerine CD spektrumunun şekli değişir. Buna ek olarak, aynı çözüm (363-283 K, λ = ölçüldüğünde 269 ya da 278 nm) CD soğutma eğri şekilli belirgin farklılıklara (Şekil 3B) göstermektedir. Apebeveyn T agregasyonu yüksek tuz konsantrasyonu ve CD-etkisi daha ani artış ile karakterize giderek işbirliği mekanizması, yüksek sıcaklıklara başlar vites değişimi hangi e-sıcaklık ortaya çıkıyor. 0 M NaCl de soğuma eğrisi iyi bir isodesmic kendini montaj işlemi tarif edilse de, 1.0 M NaCl de soğuma eğrisi bir kooperatif kendi kendine montaj süreci 14 için tipiktir. İlk durumda, bütün ilişki sabitleri ikinci durumda kendi kendine montaj en az iki farklı aşamalarda gerçekleşir ederken eşit olduğu kabul edilmektedir. Birinci adımda, bir &quot;çekirdek&quot; enerjik olarak son derece istenmeyen olan oluşmuş olması gerekir. Kritik bir polimerizasyon sıcaklığının altına soğutulduktan sonra, yüksek molekül ağırlıklı polimerler içine supramoleküler uzama ve üstel büyüme takip eder. Bir kooperatif modeli kullanılarak BTA-Gd kendinden montaj (III)-DTPA 0 ve 1 M NaCl termodinamik parametrelerin miktarının açıkça K azalma ortaya &lt;8 sabit boyutsuz aktivasyonu alt&gt; a. K için daha düşük bir değeri olarak cryo-TEM görülen yüksek uzunlamasına supramoleküler polimerlerin oluşumu ile ifade edilir kendinden montaj işleminde kooperativiteye yüksek bir derecede, göstermektedir. <table border="1"><tbody><tr><td> BTA-Gd (III)-DTPA </td><td> C NaCl </td><td> K </td></tr><tr><td> 8 x10 -3 mM </td><td> 0 M </td><td> 5 10 -2 </td></tr><tr><td> 4 x10 -3 mM </td><td> 1 M </td><td> -4 1 10 </td></tr></tbody></table> Tablo 2. K ile ifade kooperativiteye derecesi BTA-Gd sıcaklığa bağlı kendine düzeneği (III)-DTPA NaCl konsantrasyonunda (C NaCl) bir fonksiyonu olarak bir. <img alt="Şekil 3" src="/files/ftp_upload/3975/3975fig3.jpg" /> Şekil 3. BTA-GBir 100 mM sitrat tampon maddesi (yüksek iyonik güçte düşük iyonik kuvveti ve 4 x10 -3 mM c = 8 x10 -3 mM) iyonik kuvveti bir fonksiyonu olarak 293 K&#39;de kaydedildi A] CD spektrumu d (III)-DTPA , c = 0 M NaCl - 1.0 M, molar elips Δε aşağıdaki gibi hesaplanır: Δε = CD-etkisi / (cxl) içinde c mol L -1 in BTA konsantrasyonu ve l cm yol uzunluğu olan optik ; B λ ölçülen] ilgili CD soğutma eğrileri 0 M NaCl ve 1 M NaCl çözüm 278 nm = 269 nm NaCl konsantrasyonunun işlevi c = 0 M NaCl olarak agregasyon Φ n derecesi cinsinden ifade - 1.0 M, Φ n CD-etkisi maksimal tarafından CD-etkisi ölçülmüş bölünmesi ile hesaplanır.

<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>

Çıkar çatışması ilan etti.

Gd (III)-DTPA kompleksi içeren bu katkı ele kendine montaj diskotik amfifiler ayarlanabilir atılımı kez yüksek kontrast birleştiren yeni manyetik rezonans görüntüleme (MRG) ajanları olarak halen araştırılmaktadır. Bu nedenle 15, bunların ayrıntılarını öz- Farklı koşullardaki davranışı ve kararlılığı montaj kritik önemi vardır. Spektroskopik kombinasyonu (CD, NMR), saçılma (SAXS) ve mikroskobu (cryo-TEM) teknikleri oluşan yapıların görüntülenmesi ve bunların termodinamik parametrelerin ölçümü sağlar. Tekniklerin Bu kombinasyon genellikle okudu sisteminde tercihli helisel anlamda sürece kendi kendine montaj moleküller için geçerlidir sol ve sağ elini dairesel polarize ışığın emilimi bir fark sağlar.

<table border="1"><tbody><tr><td> Reaktif / ekipman Adı </td><td> Şirket </td><td> Katalog numarası </td><td> Yorumlar </td></tr><tr><td> BTA-Gd (III)-DTPA </td><td></td><td></td><td> -House Made in </td></tr><tr><td> BTA-Y (III)-DTPA </td><td></td><td></td><td> -House Made in </td></tr><tr><td> CD spektroskopisi </td><td> Jasco </td><td> Jasco J-815 spectropolarimeter </td><td></td></tr><tr><td> NMR </td><td> Varian </td><td> Varian Unity Inova 500 spektrometresi </td><td> Varian 5-mm ID-PFG prob </td></tr><tr><td> cryo TEM </td><td> FEI </td><td> cryoTITAN TEM </td><td></td></tr><tr><td> SAXS </td><td> Grenoble, Fransa Avrupa Synchotron Radyasyon Tesisi (SDBY) de Hollanda-Belçika beamline (BM26B) </td><td></td><td&gt; </td></tr></tbody></table>

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

Su bazlı supramoleküler polimerler için, şekil, boyut ve istikrar üzerinde eşzamanlı kontrolü 1 çok zordur. Aynı zamanda, bunu yapmak için yetenek elektronik, biyomedikal mühendislik ve sensörleri de dahil olmak üzere fonksiyonel yumuşak konuda bir dizi uygulamalar açısından son derece önemlidir. Tipik olarak 2,3 şablon, uç Cappers 4 ya da seçici bir çözücü teknikleri 5 kullanımı üzerinde odaklanmışlardır supramoleküler polimerlerin boyut ve şekil kontrol etmek için geçmişte, başarılı bir strateji ise. Burada yığın uzunluğu ve düzenli, kiral kolumnar agrega şekli üzerinde kontrol sağlıyordu kendine montaj diskotik amfifiler dayalı bir strateji açıklayamazsınız. Polimerize yapı taşı hidrofobik çekirdeğin içinde hidrofilik jant ve çekici kovalent olmayan güçler üzerinde elektrostatik itici etkileşimler dengeleme, biz küçük ve ayrık küresel nesneleri 6,7 oluşturmak için yönetebilirsiniz. Increaücretleri bir küre-to-çubuk geçiş neden ekrana tuz konsantrasyonu şarkı. Şaşırtıcı olarak, bu geçiş sıcaklığına bağlı kendinden montaj mekanizması kooperativiteye bir artışı ifade edilir, ve daha kararlı agregalar elde edilir. Bu çalışmada için bir hidrofobik, florinlenmiş L-fenilalanin bazlı boşluk (Şema 1) aracılığı ile, bir hidrofilik metal şelat bağlanmış bir benzen-1 ,3,5-tricarboxamide (BTA) çekirdek seçmek. Seçilen metal şelat kompleksi ve mutlaka iki zıt iyonları başına iki genel kalan ücretleri içeren bir Gd (III)-DTPA karmaşıktır. Agrega tek boyutlu büyüme π-π istifleme ve moleküller arası hidrojen bağları tarafından yönetilmektedir. Ancak, belli bir boyuta ulaşıldığında kez Gd (III)-DTPA kompleksi başlangıç ​​BTA tabanlı diskotik ve tek boyutlu büyüme sınırlandırılması konusunda ücretleri kaynaklanan elektrostatik, itici güçler. Milimolar konsantrasyonlarda oluşan agrega, sphe varrical olarak şekil ve 1 H-NMR, küçük açılı X-ışını saçılması ve kriyojenik transmisyon elektron mikroskobu (cryo-TEM) olayla yaklaşık 5 nm çapında. Moleküller arasında, elektrostatik etkileşimler itme gücü tamponlu çözeltiler arasında tuz konsantrasyonu artırarak azaltılabilir. Suçlamaların Bu tarama uzunluğu&gt; 25 nm ile uzun çubuklar halinde küresel büyüklükler arasında bir geçiş neden olur. Cryo-TEM şekil ve boyut değişiklikleri görmenizi sağlar. Buna ek olarak, CD spektroskopi tuz eklenmesinden önce ve sonra, kendi kendine montaj proseslerin mekanistik ayrıntıları türetmek için izin verir. Önemlisi, dramatik elektrostatik etkileşimler taranması üzerine polimerler-arttıkça üretilen supramoleküler fiziksel özelliklerini belirler kooperativiteye-anahtar özelliği. Su içinde oluşturulmuş supramoleküler polimerlerin molekül ağırlığı önemli bir artış kooperativiteye sonuçları bu artış.

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

Bu deneyin amacı, belirlemek ve su içerisinde kendi kendine monte diskotik amfifiler büyüklüğü, şekli ve stabilite kontrol etmektir. Su bazlı supramoleküler polimerler için bu kontrol seviyesi çok zordur. Biz itici ve çekici etkileşimleri hem kullanarak bir strateji uygulamak. Bu sistem karakterize etmek için uygulanan deney yöntemleri genel olarak uygulanabilir.

Su Supramoleküler Polimerlerin Boyut, Şekil ve Stabilite Kontrolü

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

Boyutu ince ayar ve Solid-state nanopores Gürültü en aza indirmek

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

Polar Dielektrik Sıvılar gelen elektrohidrodinamik Köprülerin Hazırlanması

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

Şekil Bellek İncelenmesi Tabanlı Elastocaloric Soğutma Süreçler ve Model Doğrulama için Deneysel Yöntemler

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

Buz Üretimi ve tuzlu su bir soğuk Bath Tanıtımı Su Isı ve Kütle Transferi

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

Çimento hamuru suda çözünebilir klorür dağılımı bir yüksek-tamlık şekilde tespit

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

Poli (etilen glikol) Diacrylate damlacıklar yoluyla yarı-3 boyutlu akış odaklanarak mikrosıvısal cihazlar boyutu kontrol nesil

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

Yakın kızılötesi sıcaklık ölçüm tekniği bir indüksiyon ısıtmalı manyetik küre küçük çevreleyen su için

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

Fırça benzeri ile reaktif yüzeyler imalatı ve Azlactone Functionalized blok ortak polimerler çapraz filmleri

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

Ex Situ ve yapısal dönüşümleri in Situ soruşturma yöntemleri: Metalik gözlük kristalleşme olgusu

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

Tasarım ve üretim bir optik fiber su

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 ...