Name: hydroquinone based synthesis of gold nanorods
Uploaded: 2016-08-10T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Hydroquinone Based Synthesis of Gold Nanorods at JoVE.com

Funding for this research was provided by the Italian Ministry of Health under the frame of EuroNanoMed II (European Innovative Research &amp; Technological Development Projects in Nanomedicine, project title: ''InNaSERSS'').

1. Syntese av Gold nanorods Merk: Bruk høyt renset vann gjennom. <ol><li> Utarbeidelse av gull frø <ol><li> Oppløs 364,4 mg heksadecyltrimetylammoniumbromid (CTAB) i 5 ml vann under ultralydbehandling ved 40 ° C inntil løsningen blir klar. La den CTAB oppløsningen avkjøles til romtemperatur. </li><li> Separat fremstille 5 ml tetraklorsyre (HAuCl 4) i vann (0,5 mM). </li><li> Tilsett HAuCl 4 løsning på CTAB-oppløsningen under kraftig magnetisk omrøring, mens tem...

<ol>
	<li>Zhou, W., Gao, X., Liu, D., Chen, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gold+Nanoparticles+for+In+Vitro+Diagnostics.">Gold Nanoparticles for In Vitro Diagnostics.</a> Chem Rev. 115 (19), 10575-10636 (2015).</li><li>Bao, 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=Gold+nanoprisms+as+optoacoustic+signal+nanoamplifiers+for+in+vivo+bioimaging+of+gastrointestinal+cancers.">Gold nanoprisms as optoacoustic signal nanoamplifiers for in vivo bioimaging of gastrointestinal cancers.</a> Small. 9 (1), 68-74 (2013).</li><li>Han, G., Ghosh, P., Rotello, V. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functionalized+gold+nanoparticles+for+drug+delivery.">Functionalized gold nanoparticles for drug delivery.</a> Nanomedicine. 2 (1), 113-123 (2007).</li><li>Choi, W. I., 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=Tumor+regression+in+vivo+by+photothermal+therapy+based+on+gold-nanorod-loaded,+functional+nanocarriers.">Tumor regression in vivo by photothermal therapy based on gold-nanorod-loaded, functional nanocarriers.</a> ACS Nano. 5 (3), 1995-2003 (2011).</li><li>Langille, M. R., Personick, M. L., Zhang, J., Mirkin, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Defining+Rules+for+the+Shape+Evolution+of+Gold+Nanoparticles+.">Defining Rules for the Shape Evolution of Gold Nanoparticles .</a> J. Am. Chem. Soc. 134 (35), 14542-14554 (2012).</li><li>Lohse, S. E., Murphy, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Quest+for+Shape+Control:+A+History+of+Gold+Nanorod+Synthesis.">The Quest for Shape Control: A History of Gold Nanorod Synthesis.</a> Chem. Mater. 25 (8), 1250-1261 (2013).</li><li>Weissleder, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+clearer+vision+for+in+vivo+imaging.">A clearer vision for in vivo imaging.</a> Nat. Biotech. 19 (4), 316-317 (2001).</li><li>Sau, T. K., Murphy, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Seeded+High+Yield+Synthesis+of+Short+Au+Nanorods+in+Aqueous+Solution.">Seeded High Yield Synthesis of Short Au Nanorods in Aqueous Solution.</a> Langmuir. 20 (15), 6414-6420 (2004).</li><li>Ratto, F., Matteini, P., Rossi, F., Pini, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Size+and+shape+control+in+the+overgrowth+of+gold+nanorods.">Size and shape control in the overgrowth of gold nanorods.</a> J. Nanopart. Res. 12, 2029-2036 (2010).</li><li>Morasso, 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=Control+of+size+and+aspect+ratio+in+hydroquinone-based+synthesis+of+gold+nanorods.">Control of size and aspect ratio in hydroquinone-based synthesis of gold nanorods.</a> J. Nanopart. Res. 17, 330-337 (2015).</li><li>Vigderman, L., Zubarev, E. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-yield+synthesis+of+gold+nanorods+with+longitudinal+SPR+peak+greater+than+1200+nm+using+hydroquinone+as+a+reducing+agent.">High-yield synthesis of gold nanorods with longitudinal SPR peak greater than 1200 nm using hydroquinone as a reducing agent.</a> Chem. Mater. 25 (8), 1450-1457 (2013).</li><li>Walsh, M. J., Barrow, S. J., Tong, W., Funston, A. M., Etheridge, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Symmetry+breaking+and+silver+in+gold+nanorod+growth.">Symmetry breaking and silver in gold nanorod growth.</a> ACS Nano. 9 (1), 715-724 (2015).</li></ol>

Protokollen som presenteres her gjelder hydrokinon, et aromatisk molekyl kjennetegnet ved en svak reduksjon potensial, for å fremstille gull nanorods. Det er to hovedfordeler ved den foreliggende protokoll mot den mest vanlig anvendt syntetisk rute, basert på bruken av askorbinsyre: den første er at hydrokinon er i stand til nesten kvantitativt redusere gullioner som tillater fremstilling av større mengde gull nanostaver 11. sistnevnte er gitt ved det faktum at den krever en mindre mengde av CTAB og en p?...

Gull nanopartikler (AuNPs) er en av de mest utbredte og lovende nanostrukturer som skal brukes i biomedisinske applikasjoner. Bruken er viktig i mange point-of-care in vitro diagnostiske produkter 1 De har blitt foreslått som et effektivt verktøy for en rekke andre forskjellige programmer. Som kontrastmiddel i imaging studier, 2 som et stoff levering system 3 og som legemidler for lys-indusert thermo (eller fototermiske terapi). 4 den store potensialet for AuNPs har drevet, i de siste tjue årene, intens forskning på utvikling av ny syntese som er i stand til å øke kontrollen på størrelse og form innhentet. 5 dette er fordi ulike typer AuNPs er faktisk mer egnet enn andre for spesifikke applikasjoner. Blant de forskjellige gullnanostrukturer, har gull nanorods (AuNRs) dukket opp som en av de mest interessante systemer. AuNRs er preget av to plasmonic topper i forbindelse med svingningen av elektroner langs den langsgående og de ​​tverrgående akser, henholdsvis. 6 Det er spesielt viktig at posisjonen av den mest intense langsgående topp kan være innstilt nøyaktig mellom 620 og 800 nm, avhengig av størrelsesforholdet av stengene . Denne regionen varer med den biologiske vinduet, 7, hvor de humane vev nesten ikke absorberer lys, slik at utviklingen av en rekke in vivo fotoniske anvendelser som involverer AuNPs. Til tross for en stor interesse for denne type av nanostrukturer, de syntetiske protokoller for fremstilling av AuNRs lider av flere begrensninger. I de fleste tilfeller er nanostaver fremstilt ifølge en to-trinns metode som er utviklet av Sau og medarbeidere. 8 i deres fremgangsmåte er nanorods syntetisert ved reduksjon av gullioner ved hjelp av askorbinsyre i nærvær av på forhånd dannede gull frø, sølvioner og en stor mengde av heksadecylfunksjonell trimetylammoniumbromid (CTAB), acationic lineær surfaktant. Ulempen med denne protokollen er at reduksjonen utbyttet av gull-ioner er relativt lav (ca 20%) 9, og at en høy andel av CTAB, en dyr reagens som står for mer enn halvparten av den totale kostnaden for reagenser i syntesen, trengs. Utviklingen av en ny og mer effektiv syntetisk rute er derfra ansett for å være et viktig behov, slik at spredning av biomedisinske metoder basert på AuNRs. I den første del av foreliggende papir, presenterer vi en optimalisert protokoll for fremstilling av AuNR har et sideforhold på omtrent tre. Syntesen er basert på anvendelse av hydrokinon som et mildt reduksjonsmiddel, og det tillater fremstilling av AuNR med en nesten kvantitativ reduksjon av gullioner, som gjør bruk av en redusert mengde av CTAB. 10 Denne protokollen for fremstilling av AuNRs er basert på en to-trinns metode hvor gull frø brukes i en &quot;vekst solution &quot;. I den andre delen, viser vi hvordan du kan finjustere størrelsen og størrelsesforhold av det oppnådde AuNR på to måter. Den første måte, i likhet med den standard protokoll basert på askorbinsyre, er å variere mengden av sølvioner som er tilstede i &quot;vekst løsning&quot;. Den andre måten er basert på variasjonen av mengden av CTAB som kan reduseres ned til en konsentrasjon på 10 mM (nær den kritiske micelle-konsentrasjonen rapportert av leverandøren) for å oppnå veldefinerte korte nanorods.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="756">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Gold(III) chloride trihydrate</td>
			<td style="width:115px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:99px;">520918</td>
			<td style="width:327px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Hydroquinone</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>H17902</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Silver Nitrate</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>209139</td>
			<td>toxic</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Sodium Borohydride</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>480886</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="148">
			<td height="148" style="height:148px;width:216px;">Hexadecyltrimethylammonium bromide (CTAB)</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>H5882</td>
			<td style="width:327px;">Acute Tox. (oral). In this study we tested three different batches of CTAB (H5882) from Sigma Aldrich. Two of them were marked as made in China while one as made in India. In our experience only the batches marked as made in China were effective for the preparation of AuNR</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Spectrophotometer</td>
			<td style="width:115px;">Thermo scientific&#160;</td>
			<td style="width:99px;">Nanodrop 2000C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">TEM</td>
			<td style="width:115px;">JEOL</td>
			<td>2100</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

hydroquinone based synthesis of gold nanorods

Gold nanorods are an important kind of nanoparticles characterized by peculiar plasmonic properties. Despite their widespread use in nanotechnology, the synthetic methods for the preparation of gold nanorods are still not fully optimized. In this paper we describe a new, highly efficient, two-step protocol based on the use of hydroquinone as a mild reducing agent. Our approach allows the preparation of nanorods with a good control of size and aspect ratio (AR) simply by varying the amount of hexadecyl trimethylammonium bromide (CTAB) and silver ions (Ag+) present in the "growth solution". By using this method, it is possible to markedly reduce the amount of CTAB, an expensive and cytotoxic reagent, necessary to obtain the elongated shape. Gold nanorods with an aspect ratio of about 3 can be obtained in the presence of just 50 mM of CTAB (versus 100 mM used in the standard protocol based on the use of ascorbic acid), while shorter gold nanorods are obtained using a concentration as low as 10 mM.

UV-synlig spektrene av gull frøene kan sees i figur 1. UV-synlige spekteret anskaffet på forskjellige tidspunkter etter injeksjonen av gull frøene er presentert i figur 2. UV-synlig spektroskopi og transmisjonselektronmikroskopi (TEM) bilder av de oppnådde gull nanorods er vist i figur 3. UV-synlige spekteret og transmisjonselektronmikroskopi (TEM) bilder av gull nanostaver med forskjellige størrelsesforhold oppnås ved å variere m...

Watch this Scientific Journal Video about Hydroquinone Based Synthesis of Gold Nanorods at JoVE.com

Hydroquinone Based Synthesis of Gold Nanorods

Dette dokumentet beskriver en protokoll for syntese av nanostaver gull, basert på bruk av hydrokinon som reduksjonsmiddel, i tillegg til de forskjellige mekanismer for å kontrollere deres størrelse og størrelsesforhold.

Hydrokinon Basert Syntese av gull nanorods

Gold nanorods are an important kind of nanoparticles characterized by peculiar plasmonic properties. Despite their widespread use in nanotechnology, the ...

Research

JoVE Journal

Chemistry

Template Directed Synthesis of Plasmonic Gold Nanotubes with Tunable IR Absorbance

Mal Regissert Syntese av Plasmonic Gold Nanorør med Fleksibel IR Absorbans

A nearly parallel array of pores can be produced by anodizing aluminum foils in acidic environments1, 2. Applications of anodic aluminum oxide (AAO) ...

Synthesis, Cellular Delivery and In vivo Application of Dendrimer-based pH Sensors

Synthesis, Cellular Delivery and In vivo Application of Dendrimer-based pH Sensors

Syntese, Cellular Levering og<em&gt; In vivo</em&gt; Bruk av Dendrimer-baserte pH Sensorer

The development of  fluorescent indicators represented a revolution for life sciences. Genetically  encoded and synthetic fluorophores with sensing ...

Synthesis and Catalytic Performance of Gold Intercalated in the Walls of Mesoporous Silica

Syntese og Catalytic Utførelse av Gold interkalert i veggene i mesoporøs Silica

As a promising catalytically active nano reactor, gold nanoparticles intercalated in mesoporous silica (GMS) were successfully synthesized and properties ...

A Simple Method for the Size Controlled Synthesis of Stable Oligomeric Clusters of Gold Nanoparticles under Ambient Conditions

En enkel metode for størrelsen Kontrollert Syntese av Stabile Oligomere Klynger av gull nanopartikler under omgivelses

Reducing dilute aqueous HAuCl4 with sodium thiocyanate (NaSCN) under alkaline conditions produces 2 to 3 nm diameter nanoparticles. Stable grape-like ...

Photochemical Oxidative Growth of Iridium Oxide Nanoparticles on CdSe@CdS Nanorods

Fotokjemisk Oksidativt Vekst av Iridium Oxide Nanopartikler på CdSe @ CdS nanorods

We demonstrate a procedure for the photochemical oxidative growth of iridium oxide catalysts on the surface of seeded cadmium selenide-cadmium sulfide ...

Synthesis and Evaluation of a Ruthenium-based Mitochondrial Calcium Uptake Inhibitor

Syntese og evaluering av en Ruthenium-baserte mitokondrie kalsium opptak hemmer

We detail the synthesis and purification of a mitochondrial calcium uptake inhibitor, [(OH2)(NH3)4Ru(&#181;-O)Ru(NH3)4(OH2)]5+. The optimized synthesis of ...

Rapid Nanoprobe Signal Enhancement by In Situ Gold Nanoparticle Synthesis

Rapid Nanoprobe Signal Enhancement by In Situ Gold Nanoparticle Synthesis

Rask Nanoprobe Signal forsterkning av i Situ gull hydrogenion syntese

The use of nanoprobes such as gold, silver, silica or iron-oxide nanoparticles as detection reagents in bioanalytical assays can enable high sensitivity ...

Synthesis of Bimetallic Pt/Sn-based Nanoparticles in Ionic Liquids

Syntese av bimetall Pt/Sn-baserte nanopartikler i ioniske væsker

We demonstrate a method for the synthesis of bimetallic nanoparticles consisting of Pt and Sn. A synthesis strategy is used in which the particular ...

Synthesis and Characterization of Amphiphilic Gold Nanoparticles

Syntese og karakterisering av Amfifile Gold nanopartikler

Gold nanoparticles covered with a mixture of 1-octanethiol (OT) and 11-mercapto-1-undecane sulfonic acid (MUS) have been extensively studied because of ...