Name: advanced compositional analysis of nanoparticle-polymer composites using direct fluorescence imaging
Uploaded: 2016-07-19T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Advanced Compositional Analysis of Nanoparticle-polymer Composites Using Direct Fluorescence Imaging at JoVE.com

C.R.C. would like to acknowledge the Ramsay Memorial Trust for funding.

1. הכנת CdSe / ZnS Core / Shell Quantum Dots <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנת trioctylphosphine (TOP) פתרון -Se <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן 0.5 M פתרון הסלניום TOP ידי ערבוב את הכמות המתאימה של Se לתוך TOP בבקבוק Schlenk תחת חנקן או שבתא הכפפות (8 מ&quot;ל ...

<ol>
	<li>Pumera, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Graphene-based+nanomaterials+and+their+electrochemistry.">Graphene-based nanomaterials and their electrochemistry.</a> Chem. Soc. Rev. 39 (11), 4146-4157 (2010).</li><li>Zhang, Q., Uchaker, E., Candelaria, S. L., Cao, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanomaterials+for+energy+conversion+and+storage.">Nanomaterials for energy conversion and storage.</a> Chem. Soc. Rev. 42 (7), 3127-3171 (2013).</li><li>Tong, H., Ouyang, S., Bi, Y., Umezawa, N., Oshikiri, M., Ye, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nano-photocatalytic+Materials:+Possibilities+and+Challenges.">Nano-photocatalytic Materials: Possibilities and Challenges.</a> Adv. Mater. 24 (2), 229-251 (2012).</li><li>Olson, M. S., Gurian, P. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Risk+assessment+strategies+as+nanomaterials+transition+into+commercial+applications.">Risk assessment strategies as nanomaterials transition into commercial applications.</a> J. Nanopart. Res. 14 (4), 1-7 (2012).</li><li>Noimark, S., Dunnill, C. W., Parkin, I. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Shining+light+on+materials+-+A+self-sterilising+revolution.">Shining light on materials - A self-sterilising revolution.</a> Adv. Drug Deliv. Rev. 65 (4), 570-580 (2013).</li><li>Lavik, E., von Recum, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Role+of+Nanomaterials+in+Translational+Medicine.">The Role of Nanomaterials in Translational Medicine.</a> ACS Nano. 5 (5), 3419-3424 (2011).</li><li>Meier, J., Schi&#248;tz, J., Liu, P., N&#248;rskov, J. K., Stimming, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nano-scale+effects+in+electrochemistry.">Nano-scale effects in electrochemistry.</a> Chem. Phys. Lett. 390 (4-6), 440-444 (2004).</li><li>Boo&#223;-Bavnbek, B., Kl&#246;sgen, B., Larsen, J., Pociot, F., Renstr&#246;m, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=BetaSys:+Systems+Biology+of+Regulated+Exocytosis+in+Pancreatic+&#223;-Cells.">BetaSys: Systems Biology of Regulated Exocytosis in Pancreatic &#223;-Cells.</a> Springer Science &amp; Business Media. , (2011).</li><li>Xu, Z. P., Zeng, Q. H., Lu, G. Q., Yu, A. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inorganic+nanoparticles+as+carriers+for+efficient+cellular+delivery.">Inorganic nanoparticles as carriers for efficient cellular delivery.</a> Chem. Eng. Sci. 61 (3), 1027-1040 (2006).</li><li>Ito, A., Shinkai, M., Honda, H., Kobayashi, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Medical+application+of+functionalized+magnetic+nanoparticles.">Medical application of functionalized magnetic nanoparticles.</a> J. Biosci. Bioeng. 100 (1), 1-11 (2005).</li><li>Xiu, F. -. R., Zhang, F. -. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Size-controlled+preparation+of+Cu2O+nanoparticles+from+waste+printed+circuit+boards+by+supercritical+water+combined+with+electrokinetic+process.">Size-controlled preparation of Cu2O nanoparticles from waste printed circuit boards by supercritical water combined with electrokinetic process.</a> J Hazard. Mater. 233-234, 200-206 (2012).</li><li>Ponja, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aerosol+assisted+chemical+vapour+deposition+of+hydrophobic+TiO2-SnO2+composite+film+with+novel+microstructure+and+enhanced+photocatalytic+activity.">Aerosol assisted chemical vapour deposition of hydrophobic TiO2-SnO2 composite film with novel microstructure and enhanced photocatalytic activity.</a> J. Mater. Chem., A. 1 (20), 6271-6278 (2013).</li><li>Crick, C. R., Bear, J. C., Kafizas, A., Parkin, I. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Superhydrophobic+Photocatalytic+Surfaces+through+Direct+Incorporation+of+Titania+Nanoparticles+into+a+Polymer+Matrix+by+Aerosol+Assisted+Chemical+Vapor+Deposition.">Superhydrophobic Photocatalytic Surfaces through Direct Incorporation of Titania Nanoparticles into a Polymer Matrix by Aerosol Assisted Chemical Vapor Deposition.</a> Adv. Mater. 24 (26), 3505-3508 (2012).</li><li>Crick, C. R., Bear, J. C., Southern, P., Parkin, I. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+general+method+for+the+incorporation+of+nanoparticles+into+superhydrophobic+films+by+aerosol+assisted+chemical+vapour+deposition.">A general method for the incorporation of nanoparticles into superhydrophobic films by aerosol assisted chemical vapour deposition.</a> J. Mater. Chem., A. 1 (13), 4336-4344 (2013).</li><li>Jensen, G. C., Krause, C. E., Sotzing, G. A., Rusling, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inkjet-printed+gold+nanoparticle+electrochemical+arrays+on+plastic.+Application+to+immunodetection+of+a+cancer+biomarker+protein.">Inkjet-printed gold nanoparticle electrochemical arrays on plastic. Application to immunodetection of a cancer biomarker protein.</a> Phys. Chem. Chem. Phys. 13 (11), 4888-4894 (2011).</li><li>Steigerwald, A., Mu, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Potential+of+pulsed+electron-beam+deposition+for+nanomaterial+fabrication:+Spatial+distribution+of+deposited+materials.">Potential of pulsed electron-beam deposition for nanomaterial fabrication: Spatial distribution of deposited materials.</a> J. Vac. Sci. Technol., B. 26 (3), 1001-1005 (2008).</li><li>Perni, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Antibacterial+Activity+of+Light-Activated+Silicone+Containing+Methylene+Blue+and+Gold+Nanoparticles+of+Different+Sizes.">Antibacterial Activity of Light-Activated Silicone Containing Methylene Blue and Gold Nanoparticles of Different Sizes.</a> J. Cluster Sci. 21 (3), 427-438 (2010).</li><li>Perni, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+antimicrobial+properties+of+light-activated+polymers+containing+methylene+blue+and+gold+nanoparticles.">The antimicrobial properties of light-activated polymers containing methylene blue and gold nanoparticles.</a> Biomater. 30 (1), 89-93 (2009).</li><li>Noimark, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dual-Mechanism+Antimicrobial+Polymer-ZnO+Nanoparticle+and+Crystal+Violet-Encapsulated+Silicone.">Dual-Mechanism Antimicrobial Polymer-ZnO Nanoparticle and Crystal Violet-Encapsulated Silicone.</a> Adv. Func. Mater. 25 (9), 1367-1373 (2015).</li><li>Gingery, D., B&#252;hlmann, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Formation+of+gold+nanoparticles+on+multiwalled+carbon+nanotubes+by+thermal+evaporation.">Formation of gold nanoparticles on multiwalled carbon nanotubes by thermal evaporation.</a> Carbon. 46 (14), 1966-1972 (2008).</li><li>Abdelmoti, L. G., Zamborini, F. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Potential-Controlled+Electrochemical+Seed-Mediated+Growth+of+Gold+Nanorods+Directly+on+Electrode+Surfaces.">Potential-Controlled Electrochemical Seed-Mediated Growth of Gold Nanorods Directly on Electrode Surfaces.</a> Langmuir. 26 (16), 13511-13521 (2010).</li><li>Crick, C. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advanced+analysis+of+nanoparticle+composites+-+a+means+toward+increasing+the+efficiency+of+functional+materials.">Advanced analysis of nanoparticle composites - a means toward increasing the efficiency of functional materials.</a> RSC Adv. 5 (66), 53789-53795 (2015).</li><li>Solvas, X. C., Turek, V., Prodromakis, T., Edel, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microfluidic+evaporator+for+on-chip+sample+concentration.">Microfluidic evaporator for on-chip sample concentration.</a> Lab Chip. 12 (20), 4049-4054 (2012).</li><li>Solvas, X. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fluorescence+detection+methods+for+microfluidic+droplet+platforms.">Fluorescence detection methods for microfluidic droplet platforms.</a> J. Vis. Exp. (58), e3437 (2011).</li><li>K&#246;llner, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fluorescence+pattern+recognition+for+ultrasensitive+molecule+identification:+comparison+of+experimental+data+and+theoretical+approximations.">Fluorescence pattern recognition for ultrasensitive molecule identification: comparison of experimental data and theoretical approximations.</a> Chem. Phys. Lett. 250 (3-4), 355-360 (1996).</li><li>K&#246;llner, M., Wolfrum, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=How+many+photons+are+necessary+for+fluorescence-lifetime+measurements.">How many photons are necessary for fluorescence-lifetime measurements.</a> Chem. Phys. Lett. 200 (1-2), 199-204 (1992).</li><li>Edel, J. B., Eid, J. S., Meller, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Accurate+Single+Molecule+FRET+Efficiency+Determination+for+Surface+Immobilized+DNA+Using+Maximum+Likelihood+Calculated+Lifetimes.">Accurate Single Molecule FRET Efficiency Determination for Surface Immobilized DNA Using Maximum Likelihood Calculated Lifetimes.</a> J. Phys. Chem., B. 111 (11), 2986-2990 (2007).</li><li>Bear, J. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Doping+Group+IIB+Metal+Ions+into+Quantum+Dot+Shells+via+the+One-Pot+Decomposition+of+Metal-Dithiocarbamates.">Doping Group IIB Metal Ions into Quantum Dot Shells via the One-Pot Decomposition of Metal-Dithiocarbamates.</a> Adv. Opt. Mater. 3 (5), 704-712 (2015).</li><li>Li, L., Hu, J., Yang, W., Alivisatos, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Band+Gap+Variation+of+Size-+and+Shape-Controlled+Colloidal+CdSe+Quantum+Rods.">Band Gap Variation of Size- and Shape-Controlled Colloidal CdSe Quantum Rods.</a> Nano Letters. 1 (7), 349-351 (2001).</li></ol>

Cross-sectional fluorescence imaging allows for direct visualization of nanoparticles during swell encapsulation. The kinetics of encapsulation has been shown, with the drive toward a high nanoparticle surface concentration demonstrated. The extent of nanoparticle incorporation is shown to vary with swell encapsulation time (described in section 2.3), with the total amount of incorporated nanoparticles increasing as this time is extended, with the particle concentration localized at the surface if the polymer samples are...

היישום של ננו שמש עוד שטח של הגדלת ריבית עבור טכנולוגיות חדישות. 1-3 זו כוללת את השימוש הגובר של חלקיקי פריטים יומיומיים, כוללים קוסמטיקה, בגדים, אריזות ומוצרי אלקטרוניקה. 4-6 צירופים חשובים לקראת באמצעות חלקיקים ב חומרים תפקודיים נובע ביחס תגובתיות הגבוהה שלהם לחומרים, בנוסף ליכולת נכסי מנגינה על ידי וריאצית גודל חלקיקים. 7 יתרון נוסף אחד הוא היכולת ליצור חומרים מרוכבים בקלות, מציג תכונות חיוניות המטריצה ​​המארחת, כגון פונקציונלי קטליטי, מהתחזקות מהותית והשלמות מאפיינים חשמליים. 8-12 חומרים מרוכבים Nanoparticle-פולימר יכולים להיות מושגים באמצעות מגוון של טכניקות, הפשוט מהם הוא שילוב ישיר של החלקיקים הרצויים במהלך הייצור של מטריקס המארח. 13,14 זה results בחומר הומוגני עם ריווח אפילו של חומר nanoparticulate לאורך כל הדרך. עם זאת, יישומים רבים דורשים רק את החומר הפעיל יהיה נוכח הממשקים החיצוניים של nanocomposites. כתוצאה מכך, שילוב ישיר אינו מביא לניצול היעיל של חומר ננו-חלקיקים יקרים לפעמים יש פסולת ננו-חלקיקים הרבה דרך עיקר החומר. 15,16 כדי להשיג שילוב ישיר, החלקיקים חייבים גם להיות תואמים עם היווצרות מטריקס מארח. זה עשוי להיות מאתגר, במיוחד סינתזות הדורשות תגובות רבות כגון במקרה של פולימרים תרמוסטית כי הם הקלו בדרך כלל על ידי מנגנוני זרזים מורכבים מתכת העשויים להיות מושפע על ידי חלקיקי ננו פעילים מאוד. 14 החסרונות הניכרים הקשורים התאגדות nanoparticle ישירה במהלך סינתזת הפולימר, הובילו לפיתוח של טכניקות שנועד להגביל incorporati ננו-חלקיקיםשכבה על גבי המשטח. 17-21 אנקפסולציה יופי היא אחת האסטרטגיות המוצלחות ביותר ממדווח בספרות, כדי להגיע לריכוזי nanoparticle משטח גבוהים, עם בזבוז מוגבל בכמויות הגדולות הפולימר. 17-19 הטכניקה מנצלת את הנפיחות מונע ממס של פולימר מטריצות, המאפשרות החדיר מיני חלקיקים מולקולריים. עם הסרת ממס נפיחות, המין בתוך המטריצה ​​מתקבעים למקומו, עם הריכוז הגבוה ביותר של מינים מקומיים על פני השטח. נכון להיום, רוב השימושים המדווחים של אנקפסולציה להתנפח מכוונים ייצור של פולימרים מיקרוביאלית, איפה זה המפתח כי סוכנים פעילים נמצאים על פני החומר. בעוד רבים של דוחות אלו מציגים פעילות מיקרוביאלית משופרת, רכב nanoparticle המשטח המדויק נחקר לעתים רחוקות בפירוט. קריק et al. מפגין שיטה לאחרונה עבור להדמיה הישירה של פלישת ננו-חלקיקים, מתן Insi המכריעght לתוך קינטיקה והריכוז nanoparticle משטח המושג על ידי אנקפסולציה להתנפח. 22 עבודה זו מפרטת את הסינתזה של נקודות קוונטיות selenide קדמיום (QD), אנקפסולציה להתנפח שלהם לתוך polydimethylsiloxane (PDMS) ואת להדמיה ישירה ההתאגדות שלהם באמצעות דימות פלואורסצנטי. השפעת משתנה עם זמן אנקפסולציה להתנפח וריכוז ננו-חלקיקים בתמיסת הנפיחות היא חקר. הטכניקה ויזואליזציה הקרינה מאפשרת הדמיה הישירה של פלישת ננו-חלקיקים לתוך PDMS ומדגימה כי הריכוז הגבוה ביותר של QDs הוא על פני החומר.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="573">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Polydimethylsiloxane sheets</td>
			<td style="width:71px;">NuSil</td>
			<td style="width:119px;">-</td>
			<td style="width:167px;">Medical Grade</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Oleylamine</td>
			<td style="width:71px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">O7805</td>
			<td>Technical Grade</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Trioctylphosphine</td>
			<td style="width:71px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">117854</td>
			<td>Technical Grade</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Trioctylphosphine oxide</td>
			<td style="width:71px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">346187</td>
			<td>Technical Grade</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">1-Octadecene</td>
			<td style="width:71px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">O806</td>
			<td>Technical Grade</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Zinc diethyldithiocarbamate</td>
			<td style="width:71px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">329703</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Oleic acid</td>
			<td style="width:71px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">364525</td>
			<td>Technical Grade</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Triethylamine</td>
			<td style="width:71px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">471283</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Cadmium oxide</td>
			<td style="width:71px;">Alfa Aesar</td>
			<td style="width:119px;">33235</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Hexadecylamine</td>
			<td style="width:71px;">Alfa Aesar</td>
			<td style="width:119px;">B22459</td>
			<td>Technical Grade</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">1-Dodecylphosphonic acid</td>
			<td style="width:71px;">Alfa Aesar</td>
			<td style="width:119px;">H26259</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Selenium powder</td>
			<td style="width:71px;">Acros</td>
			<td style="width:119px;">19807</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Chloroform</td>
			<td style="width:71px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">366919</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">n-Hexane</td>
			<td style="width:71px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">208752</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Microscope slides</td>
			<td style="width:71px;">VWR</td>
			<td style="width:119px;">631-0137</td>
			<td>Thickness No. 1</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

advanced compositional analysis of nanoparticle-polymer composites using direct fluorescence imaging

The fabrication of polymer-nanoparticle composites is extremely important in the development of many functional materials. Identifying the precise composition of these materials is essential, especially in the design of surface catalysts, where the surface concentration of the active component determines the activity of the material. Antimicrobial materials which utilize nanoparticles are a particular focus of this technology. Recently swell encapsulation has emerged as a technique for inserting antimicrobial nanoparticles into a host polymer matrix. Swell encapsulation provides the advantage of localizing the incorporation to the external surfaces of materials, which act as the active sites of these materials. However, quantification of this nanoparticle uptake is challenging. Previous studies explore the link between antimicrobial activity and surface concentration of the active component, but this is not directly visualized. Here we show a reliable method to monitor the incorporation of nanoparticles into a polymer host matrix via swell encapsulation. We show that the surface concentration of CdSe/ZnS nanoparticles can be accurately visualized through cross-sectional fluorescence imaging. Using this method, we can quantify the uptake of nanoparticles via swell encapsulation and measure the surface concentration of encapsulated particles, which is key in optimizing the activity of functional materials.

נקודות קוונטיות הציגו קרינה אדומה, עם מקסימום למבדה של כ 600 ננומטר. 22,28 פליטת אדום נבעה סגירתם של אקסיטון ידי מוט הקוונטים גדלים שממדיה בתוך משטר הכליאה החזק. Li et al. הראה כי עבור מוטות קוונטים, משמרות הפליטה להנמיך אנרגיה עם גידול ברוחב או א?...

Watch this Scientific Journal Video about Advanced Compositional Analysis of Nanoparticle-polymer Composites Using Direct Fluorescence Imaging at JoVE.com

Advanced Compositional Analysis of Nanoparticle-polymer Composites Using Direct Fluorescence Imaging

Here we present a reliable method to monitor the incorporation of nanoparticles into a polymer host matrix via swell encapsulation. We show that the surface concentration of cadmium selenide quantum dots can be accurately visualized through cross-sectional fluorescence imaging.

ניתוח ההלחנה מתקדם של מרוכבים Nanoparticle-פולימר באמצעות דימות פלואורסצנטי ישיר

The fabrication of polymer-nanoparticle composites is extremely important in the development of many functional materials. Identifying the precise ...

Research

JoVE Journal

Engineering

Preparation and Evaluation of Hybrid Composites of Chemical Fuel and Multi-walled Carbon Nanotubes in the Study of Thermopower Waves

הכנה והערכה של חומרים מרוכבים היברידיים כימי דלק ורב חומת פחמן בחקר גלי Thermopower

When a chemical fuel at a certain position in a hybrid composite of the fuel and a micro/nanostructured material is ignited, chemical combustion occurs ...

Failure Analysis of Batteries Using Synchrotron-based Hard X-ray Microtomography

ניתוח כישלון של סוללות שימוש Microtomography הקשיח רנטגן מבוסס Synchrotron

Imaging morphological changes that occur during the lifetime of rechargeable batteries is necessary to understand how these devices fail. Since the advent ...

Ultrasonic Welding of Thermoplastic Composite Coupons for Mechanical Characterization of Welded Joints through Single Lap Shear Testing

ריתוך Ultrasonic של קופונים Composite תרמופלסטיים עבור אפיון מכני של חיבורי ריתוך באמצעות Lap יחיד בדיקות גזירה

This paper presents a novel straightforward method for ultrasonic welding of thermoplastic-composite coupons in optimum processing conditions. The ...

Use of a Multi-compartment Dynamic Single Enzyme Phantom for Studies of Hyperpolarized Magnetic Resonance Agents

שימוש פנטום אנזים יחיד דינמי רב-תא ללימודים של סוכני תהודה מגנטית Hyperpolarized

Imaging of hyperpolarized substrates by magnetic resonance shows great clinical promise for assessment of critical biochemical processes in real time. Due ...

Using Synchrotron Radiation Microtomography to Investigate Multi-scale Three-dimensional Microelectronic Packages

שימוש Synchrotron קרינה Microtomography לחקור חבילות מיקרו-אלקטרוניים תלת ממדי רב היקף

Synchrotron radiation micro-tomography (SR&#181;T) is a non-destructive three-dimensional (3D) imaging technique that offers high flux for fast data ...

Nanostructured Ag-zeolite Composites as Luminescence-based Humidity Sensors

מרוכבים Nanostructured Ag-זאוליט כמו חיישנים לחים מבוססות הארה

Small silver clusters confined inside zeolite matrices have recently emerged as a novel type of highly luminescent materials. Their emission has high ...

Synchrotron X-ray Microdiffraction and Fluorescence Imaging of Mineral and Rock Samples

סינכרוטרון Microdiffraction רנטגן והדמיה זריחה של דגימות הסלע המינרלים

In this report, we describe a detailed procedure for acquiring and processing&#160;x-ray microfluorescence (&#956;XRF), and Laue and powder ...

Expression of Cementitious Pore Solution and the Analysis of Its Chemical Composition and Resistivity Using X-ray Fluorescence

ביטוי של פתרון נקבובית Cementitious וניתוח של ההרכב הכימי, Resistivity באמצעות פלואורסצנציה רנטגן

The goal of this method is to determine the chemical composition and electrical resistivity of cementitious pore solution expressed from a fresh paste ...

Excitation-Scanning Hyperspectral Imaging Microscopy to Efficiently Discriminate Fluorescence Signals

עירור-סריקת מיקרוסקופ היפרספקטקטרלי ביעילות אותות זריחה להפלות

Several techniques rely on detection of fluorescence signals to identify or study phenomena or to elucidate functions. Separation of these fluorescence ...

Fabrication and Design of Wood-Based High-Performance Composites

ייצור ועיצוב עץ מבוסס ביצועים גבוהים מרוכבים

Delignified densified wood is a new promising and sustainable material that possesses the potential to replace synthetic materials, such as glass fiber ...