Name: dispersion of nanomaterials in aqueous media: towards protocol optimization
Uploaded: 2017-12-25T13:00:00
Duration: 9 min 35 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Dispersion of Nanomaterials in Aqueous Media: Towards Protocol Optimization at JoVE.com

Die Forschung führt zu diesen Ergebnissen wird finanziell von NE/J010783/1. Das Projekt hat NanoValid finanziell unterstützt von der Europäischen Union siebten Programm für Forschung, technologische Entwicklung und Demonstration unter Grant Agreement Nr. 263147.

<ol>
	<li>Yin, L., Wang, Y., Pang, G., Koltypin, Y., Gedanken, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sonochemical+Synthesis+of+Cerium+Oxide+Nanoparticles-Effect+of+Additives+and+Quantum+Size+Effect.">Sonochemical Synthesis of Cerium Oxide Nanoparticles-Effect of Additives and Quantum Size Effect.</a> J Colloid Interface Sci. 246 (1), 78-84 (2002).</li><li>Mandzy, N., Grulke, E., Druffel, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Breakage+of+TiO2+agglomerates+in+electrostatically+stabilized+aqueous+dispersions.">Breakage of TiO2 agglomerates in electrostatically stabilized aqueous dispersions.</a> Powder Technol. 160, (2005).</li><li>Nickel, 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=Dynamic+light-scattering+measurement+comparability+of+nanomaterial+suspensions.">Dynamic light-scattering measurement comparability of nanomaterial suspensions.</a> J Nanopart Res. 16 (2), 12 (2014).</li><li>Ray, T. R., Lettiere, B., de Rutte, J., Pennathur, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+Characterization+of+the+Colloidal+Stability+of+Metallic+Nanoparticles+Using+UV-vis+Absorbance+Spectroscopy.">Quantitative Characterization of the Colloidal Stability of Metallic Nanoparticles Using UV-vis Absorbance Spectroscopy.</a> Langmuir. 31 (12), 3577-3586 (2015).</li><li>Jiang, J., Oberd&#246;ster, G., Biswas, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+size,+surface+charge,+and+agglomeration+state+of+nanoparticle+dispersions+for+toxicological+studies.">Characterization of size, surface charge, and agglomeration state of nanoparticle dispersions for toxicological studies.</a> J Nanopart Res. 11, (2009).</li><li>Wu, W., 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=Dispersion+Method+for+Safety+Research+on+Manufactured+Nanomaterials.">Dispersion Method for Safety Research on Manufactured Nanomaterials.</a> Industrial Health. 52 (1), 54-65 (2014).</li><li>Taurozzi, J. S., Hackley, V. A., Wiesner, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrasonic+dispersion+of+nanoparticles+for+environmental,+health+and+safety+assessment+-+issues+and+recommendations.">Ultrasonic dispersion of nanoparticles for environmental, health and safety assessment - issues and recommendations.</a> Nanotoxicology. 5 (4), 711-729 (2011).</li><li>Sesis, A., 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=Influence+of+Acoustic+Cavitation+on+the+Controlled+Ultrasonic+Dispersion+of+Carbon+Nanotubes.">Influence of Acoustic Cavitation on the Controlled Ultrasonic Dispersion of Carbon Nanotubes.</a> J Phys Chem B. 117 (48), 15141-15150 (2013).</li><li>Farr&#233;, M., Gajda-Schrantz, K., Kantiani, L., Barcel&#243;, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ecotoxicity+and+analysis+of+nanomaterials+in+the+aquatic+environment.">Ecotoxicity and analysis of nanomaterials in the aquatic environment.</a> Anal Bioanal Chem. 393 (1), 81-95 (2009).</li><li>Mandzy, N., Grulke, E., Druffel, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Breakage+of+TiO2+agglomerates+in+electrostatically+stabilized+aqueous+dispersions.">Breakage of TiO2 agglomerates in electrostatically stabilized aqueous dispersions.</a> Powder Technol. 160 (2), 121-126 (2005).</li><li>Mei&#223;ner, T., Oelschl&#228;gel, K., Potthoff, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dispersion+of+nanomaterials+used+in+toxicological+studies:+a+comparison+of+sonication+approaches+demonstrated+on+TiO2+P25.">Dispersion of nanomaterials used in toxicological studies: a comparison of sonication approaches demonstrated on TiO2 P25.</a> J Nanopart Res. 16 (2), 1-13 (2014).</li><li>Cronholm, P., 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=Effect+of+sonication+and+serum+proteins+on+copper+release+from+copper+nanoparticles+and+the+toxicity+towards+lung+epithelial+cells.">Effect of sonication and serum proteins on copper release from copper nanoparticles and the toxicity towards lung epithelial cells.</a> Nanotoxicology. 5 (2), 269-281 (2011).</li><li>Murdock, R. C., Braydich-Stolle, L., Schrand, A. M., Schlager, J. J., Hussain, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+Nanomaterial+Dispersion+in+Solution+Prior+to+In+Vitro+Exposure+Using+Dynamic+Light+Scattering+Technique.">Characterization of Nanomaterial Dispersion in Solution Prior to In Vitro Exposure Using Dynamic Light Scattering Technique.</a> Toxicol Sci. 101 (2), 239-253 (2008).</li><li>Bihari, P., 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=Optimized+dispersion+of+nanoparticles+for+biological+in+vitro+and+in+vivo+studies.">Optimized dispersion of nanoparticles for biological in vitro and in vivo studies.</a> Particle Fibre Toxicol. 5 (1), 1-14 (2008).</li><li>Hartmann, N. B., 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=Techniques+and+Protocols+for+Dispersing+Nanoparticle+Powders+in+Aqueous+Media-Is+there+a+Rationale+for+Harmonization?.">Techniques and Protocols for Dispersing Nanoparticle Powders in Aqueous Media-Is there a Rationale for Harmonization?.</a> J Toxicol Environ Health, B. 18 (6), 299-326 (2015).</li><li>Murdock, R. C., Braydich-Stolle, L., Schrand, A. M., Schlager, J. J., Hussain, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+nanomaterial+dispersion+in+solution+prior+to+in+vitro+exposure+using+dynamic+light+scattering+technique.">Characterization of nanomaterial dispersion in solution prior to in vitro exposure using dynamic light scattering technique.</a> Toxicol Sci. 101, (2008).</li><li>Hunter, 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=.">.</a> Zeta Potential in Colloid Science: Principles and Applications. , (1981).</li><li>Lyklema, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Fundamentals of Interface and Colloid Science. , (1991).</li><li>Sikora, A., 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=A+systematic+comparison+of+different+techniques+to+determine+the+zeta+potential+of+silica+nanoparticles+in+biological+medium.">A systematic comparison of different techniques to determine the zeta potential of silica nanoparticles in biological medium.</a> Analytical Methods. 7 (23), 9835-9843 (2015).</li><li>Lamberty, A., 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=Interlaboratory+comparison+for+the+measurement+of+particle+size+and+zeta+potential+of+silica+nanoparticles+in+an+aqueous+suspension+DISCUSSION.">Interlaboratory comparison for the measurement of particle size and zeta potential of silica nanoparticles in an aqueous suspension DISCUSSION.</a> J Nanopart Res. 13 (12), 7317-7329 (2011).</li><li>Taurozzi, J. S., Hackley, V. A., Weisner, M. 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> NIST Special Publication. Vol. 1200-1. , (2012).</li><li>Taurozzi, J. S., Hackley, V. A., Weisner, M. 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> NIST Special Publication. Vol. 1200-2. , (2012).</li><li>Taurozzi, J. S., Hackley, V. A., Weisner, M. 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> NIST Special Publication. Vol. 1200-3. , (2012).</li><li>Taurozzi, J. S., Hackley, V. A., Wiesner, M. 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+standardised+approach+for+the+dispersion+of+titanium+dioxide+nanoparticles+in+biological+media.">A standardised approach for the dispersion of titanium dioxide nanoparticles in biological media.</a> Nanotoxicol. 7 (4), 389-401 (2013).</li><li>Yamaguchi, K. -. i., Matsumoto, T., Kuwata, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Proper+calibration+of+ultrasonic+power+enabled+the+quantitative+analysis+of+the+ultrasonication-induced+amyloid+formation+process.">Proper calibration of ultrasonic power enabled the quantitative analysis of the ultrasonication-induced amyloid formation process.</a> Protein Sci. 21 (1), 38-49 (2012).</li><li>Maxit, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Particle size measurements of dark and concentrated dispersions by dynamic light scattering. , (2010).</li><li>Darlington, T. K., Neigh, A. M., Spencer, M. T., Guyen, O. T. N., Oldenburg, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanoparticle+characteristics+affecting+environmental+fate+and+transport+through+soil.">Nanoparticle characteristics affecting environmental fate and transport through soil.</a> Environ Toxicol Chem. 28 (6), 1191-1199 (2009).</li><li>Mejia, J., Lucas, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Protocol for the particle determination of a given MNM by the centrifuge liquid sedimentation (CLS) technique. , (2015).</li><li>Jenway. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Model 6305 Spectrophotometer. , (2014).</li><li>Michen, B., 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=Avoiding+drying-artifacts+in+transmission+electron+microscopy:+Characterizing+the+size+and+colloidal+state+of+nanoparticles.">Avoiding drying-artifacts in transmission electron microscopy: Characterizing the size and colloidal state of nanoparticles.</a> Sci Rep. 5, 9793 (2015).</li><li>Contamine, R. F., Wilhelm, A. M., Berlan, J., Delmas, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Power+measurement+in+sonochemistry.">Power measurement in sonochemistry.</a> Ultrason Sonochem. 2 (1), S43-S47 (1995).</li><li>Kimura, T., 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=Standardization+of+ultrasonic+power+for+sonochemical+reaction.">Standardization of ultrasonic power for sonochemical reaction.</a> Ultrason Sonochem. 3 (3), S157-S161 (1996).</li><li>Raso, J., Ma&#241;as, P., Pag&#225;n, R., Sala, F. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+different+factors+on+the+output+power+transferred+into+medium+by+ultrasound.">Influence of different factors on the output power transferred into medium by ultrasound.</a> Ultrason Sonochem. 5 (4), 157-162 (1999).</li><li>Matarredona, O., 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=Dispersion+of+Single-Walled+Carbon+Nanotubes+in+Aqueous+Solutions+of+the+Anionic+Surfactant+NaDDBS.">Dispersion of Single-Walled Carbon Nanotubes in Aqueous Solutions of the Anionic Surfactant NaDDBS.</a> J Phys Chem B. 107 (48), 13357-13367 (2003).</li><li>Jiang, L., Gao, L., Sun, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Production+of+aqueous+colloidal+dispersions+of+carbon+nanotubes.">Production of aqueous colloidal dispersions of carbon nanotubes.</a> J Colloid Interface Sci. 260 (1), 89-94 (2003).</li><li>Jensen, K. A., Kembouche, Y., Christiansen, E., Jacobsen, N. R., Wallin, H., Guiot, C., Spalla, O., Witschger, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The generic NANOGENOTOX dispersion protocol-Standard operation procedure (SOP). , 32 (2011).</li><li>Jacobsen, N. R., Pojano, G., Wallin, H., Jensen, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanomaterial+dispersion+protocol+for+toxicological+studies+in+ENPRA.">Nanomaterial dispersion protocol for toxicological studies in ENPRA.</a> Internal ENPRA Project Report. , (2010).</li><li>PROSPEcT. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Protocol for nanoparticle dispersion. , (2010).</li><li>Mavrocordatos, D., Pronk, W., Boller, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+environmental+particles+by+atomic+force+microscopy,+scanning+and+transmission+electron+microscopy.">Analysis of environmental particles by atomic force microscopy, scanning and transmission electron microscopy.</a> Water Sci Technol. 50 (12), 9-18 (2004).</li><li>Moon, Y. K., Lee, J., Lee, J. K., Kim, T. K., Kim, S. H. <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+Length-Controlled+Aerosol+Carbon+Nanotubes+and+Their+Dispersion+Stability+in+Aqueous+Solution.">Synthesis of Length-Controlled Aerosol Carbon Nanotubes and Their Dispersion Stability in Aqueous Solution.</a> Langmuir. 25 (3), 1739-1743 (2009).</li><li>Cheng, X., 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=Characterization+of+Multiwalled+Carbon+Nanotubes+Dispersing+in+Water+and+Association+with+Biological+Effects.">Characterization of Multiwalled Carbon Nanotubes Dispersing in Water and Association with Biological Effects.</a> J Nanomat. 2011, 12 (2011).</li><li>Dassios, K. G., 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=Optimization+of+Sonication+Parameters+for+Homogeneous+Surfactant-Assisted+Dispersion+of+Multiwalled+Carbon+Nanotubes+in+Aqueous+Solutions.">Optimization of Sonication Parameters for Homogeneous Surfactant-Assisted Dispersion of Multiwalled Carbon Nanotubes in Aqueous Solutions.</a> J Phys Chem C. 119 (13), 7506-7516 (2015).</li><li>Domingos, R. F., 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=Characterizing+Manufactured+Nanoparticles+in+the+Environment:+Multimethod+Determination+of+Particle+Sizes.">Characterizing Manufactured Nanoparticles in the Environment: Multimethod Determination of Particle Sizes.</a> Environ Sci Technol. 43 (19), 7277-7284 (2009).</li></ol>

Die Autoren haben keine konkurrierenden finanziellen Interessen. IK EVJ gemeinsam konzipierte Studie mit IK Design, die Experimente durchgeführt, analysiert Daten und bereitete das Manuskript. LJE und IR durchgeführt, die TEM-Bildgebung. SA, MLM und MC geliefert CNTs, Rest der Co-Autoren diskutiert und kommentiert das Manuskript in allen Phasen und RT zur Bearbeitung des Manuskripts beigetragen.

Das ultimative Ziel der Studie ist es, eine Strategie zu entwickeln, die die Identifizierung der optimale Beschallung Bedingungen Dispersionen von einer ausgewählten Anzahl von Nanomaterialien in Wasser zu erlauben würde. Hier wird versucht, die sorgfältig die Protokoll-Schritte und die Parameter während der Beschallung dokumentieren, um die Lücken, die zuvor in Bewertungen sowie, in den letzten15Empfehlungen zu folgen zu erfüllen. Die optimale Ausbreitungsbedingungen werden identifiziert, indem Charakterisierung von Dispersionen nach jedem Zyklus Beschallung und Probe Stabilität und Gleichmäßigkeit. Die Auswirkungen der Beschallung Verfahren und Stabilität Status wird beurteilt, basierend auf die charakteristischen Veränderungen der wichtigsten physikalisch-chemischen Eigenschaften der Nanomaterialien, wie von verschiedenen analytischen Techniken bestimmt: DLS, ELS, UV-Vis und TEM. Das aktuelle Protokoll ist eine angepasste Methodik für die Streuung von Nanomaterialien aus der letzten Literatur und andere Forschung Projekte21,22,37,38,39 mit einigen Änderungen und Verfeinerungen Adressierung die wichtigsten Lücken, Schritte und ihre Anwendbarkeit auf breiter Nanomaterialien ähnliche Oberfläche Profil7. Sorgfältige Anpassungen sind jedoch in Bezug auf ihre Beschallungsdauer, Stärke und Art für ihre Anwendung auf andere Nanomaterialien erforderlich. Darüber hinaus ist weitere Arbeit erforderlich, um eine Korrelation zwischen Beschallung Verfahren und biologische Aktivität von Nanomaterialien herzustellen. Sechs verschiedene Arten von Nanomaterialien Dispersionen sind ausgewertet und verglichen, in erster Linie für ihre Stabilität, ein Ultraschallbad mit einer Ultraschallsonde, ausgestattet mit einem Fläschchen Hochtöner zu festgelegten Zeitpunkten. Zur Erhaltung der Aussetzung Reinheit und unbeabsichtigten Änderungen verursacht durch Verunreinigungen wird die Sonde Beschallung hier vermieden. In der Durchstechflasche Hochtöner können die Fläschchen geschlossen bleiben. Dadurch entfällt jede Kontamination der Proben.
Kalibrierung der Ultraschallgeräte ist ein wesentlicher Faktor, da eine Reihe von Ultraschallgeräte sind mit unterschiedlicher Frequenz, Amplitude und Kräfte zur Verfügung. Um die effektive akustische Energie geliefert an der Aufhängung zu bestimmen, ist Kalibrierung der Ultraschallgeräte mit Kalorimetrie durchgeführt. Der Schallleistungspegel geliefert für 70 % Amplitude Einstellung für die Vial-Hochtöner sowie für die 100 % Ultraschallbad Einstellung berechnet wird, um sein < 1 W (0,75 ± 0,04 W und 0.093 ± 0,04 W, beziehungsweise). Jedoch die Leistungsausgänge angegeben, von den Herstellern für Fläschchen Hochtöner und Bad Sonikator sind 200 W und 80 W, beziehungsweise. Dies bedeutet, dass trotz der high-Power-Quelle, die meiste Energie geht verloren, während der Generierung von Kavitations-Bläschen und nur ein kleiner Bruchteil wird tatsächlich zur Streuung unter Behandlung26geliefert. Jüngste Studien haben die Bedeutung von Kavitations-Messung Kontrolle im Vergleich zu der Eingangsleistung des Sonikator für eine bessere Kontrolle der Dispersion während der Beschallung8hervorgehoben. Die Methode scheint vielversprechend für kontrolliertes Abstrahlverhalten von hoch empfindlichen Nanomaterialien wie CNTs und empfiehlt sich für zukünftige Studien.
Jede Technik, die in der Studie verwendeten basiert auf unterschiedlichen Prinzipien mit Einschränkungen für alle. DLS ist keine ideale Technik für nicht-sphärische Suspensionen sowie hoch Polydisperse Systeme. Unter solchen Bedingungen ist DCS wegen hoher Auflösung, Genauigkeit und Präzision40empfohlen. DCS können komplett sehr schmale Größe Verteilung Gipfeln trennen, die von weniger als 3 % unterscheiden. TEM bietet direkte visuelle Bilder der Nanopartikel und ist ein großes Werkzeug für die Bestimmung der Aggregation, Streuung, Größe und Form der Partikel, aber die Technik erfordert Probe trocknen die Artefakte41führen kann. Dies kann durch die Gitter mit Reinstwasser zu waschen, wie in Schritt 4.5.3 erläutert beseitigt werden.
Unter anderem hebt die Methodik einige wichtige Schritte wie die Art der Fläschchen im Protokoll, Eintauchtiefe und Position des Vials in das Ultraschallbad sowie der Durchstechflasche Hochtöner verwendet. Temperaturkontrolle über das System während der Bewegung ist ein wichtiger Parameter. Häufige Wasserwechsel im Ultraschallbad und gepulst laufen bei Fläschchen Hochtöner werden empfohlen, Wärmeentwicklung während der Beschallung, wodurch Änderungen Probe zu vermeiden. Der Vornässen Schritt für hydrophobe Proben wie Zinkoxid hilft in der Dispersion der Partikel aber dies kann einige unerwünschten Änderungen zu induzieren. Beschallungsdauer und Energie sollte hoch genug, um die Partikel de- agglomerieren, aber nicht zu viel, dass es die Partikel bricht. Die Ergebnisse zeigen, dass geballtes Bruch Partikeltyp abhängig ist.
Unsere Ergebnisse verdeutlichen, wie wichtig es ist, haben eine detaillierte Dispersion-Protokoll, wie die Ergebnisse zeigen, dass wichtige physikalisch-chemischen Eigenschaften möglicherweise bei der Beschallung, verändert werden können, wie durch Faktoren wie Sonikator Art geregelt Beschallung Dauer Ausgabe von Zeit und Energie. Ergebnisse haben gezeigt, dass Probe Integrität bei höherer Intensität Agitation potenziell gefährdet ist. Ergebnisse zeigen, dass CNTs Agitation, sehr empfindlich sind, so dass Brüche sind sehr wahrscheinlich auftreten, wenn die Dauer der Beschallung und Stärke verändert werden. In der Nähe von optimalen Einstellungen für die Streuung von CNTs sind zwischen 2-15 min im Ultraschallbad und nur 2 min mit der Ultraschallsonde. Aber kann der Ultraschall noch einige Nanotube Längungen, verursacht haben, die hier nicht genau quantifiziert werden kann. DLS kann keine ideale Technik für die Charakterisierung von CNTs aber kann es noch geben, hydrodynamische Durchmesser für Nanoröhren und diese Daten könnte informative unterschiedlicher Länge Verteilungen von CNTs unter verschiedenen Proben16, 42,43. Frühere Studien zeigen, dass die Dispersion-Protokoll von CNTs kann durch die Zugabe von Tensiden erheblich verbessert werden, da die Tensid-Moleküle auf der Nanotube monomolekularen Film, wodurch ein Hindernis für den Bruch durch Beschallung35, absorbiert werden 44. jedoch dies nicht vergleichbar direkt zu diesem Protokoll wie keine Tenside in diesem Fall beteiligt sind. Es ist wichtig zu beachten, dass die Länge Größe Verteilung im Falle von CNTs sehr wichtig, da das Seitenverhältnis oft mit gewisse toxikologische Reaktion korreliert ist. Im Gegensatz dazu gab CeO2 unterschiedliche Ergebnisse im Vergleich zu den CNTs, in welche längerer Beschallung Zeiten mit Ultraschallbad oder Sonde, führen zur Bildung von Primärpartikeln. Der Unterschied in der Ergebnisse zwischen CNT und CeO2 Fällen unterstreicht die Bedeutung Dispersion Protokolle z.B.anpassen, optimieren Beschallungsdauer und Leistung in Übereinstimmung mit Ausgangsmaterial d.h., Art der Nanomaterialien Pulver. Jedes Nanomaterial Pulver Probentyp unterscheidet, werden unterschiedliche Grad der Agglomeration in das Pulver selbst. In bestimmten Fällen führte de-Agglomeration Prozess erfolgreich in der de-Agglomeration Primärteilchen eine Stufe, wie offensichtlich durch das Aufkommen von anderen geformten Partikeln in die TEM-Bilder, die nicht vor der Beschallung Schritt sichtbar war. Längerer Beschallung führte das ständige brechen des Cerium-Oxid Agglomerate in verschiedenen Winkeln zur facettenreichen Partikel.
Bei kommerziell gekauft wässrige Probe von Ag NPs Dispersionen unterstreichen unsere Ergebnisse auch die Notwendigkeit für langfristige Stabilität und Homogenität. Vor der Verwendung, insbesondere in Fällen der Langzeitlagerung gibt es muss sichergestellt werden, dass Dispersionen hinreichend charakterisiert wurden. Nanomaterialien haben jedoch eine sehr kurze Haltbarkeit. Sie altern mit der Zeit und können sich nach längerer Lagerung im Vergleich zu einer frisch zubereiteten Dispersion anders verhalten.
Hier die Ergebnisse unterstreichen die Notwendigkeit einer harmonisierten Strategie, ein optimiertes Protokoll für verschiedene Nanomaterialien zu identifizieren. Die vorgestellte vorgeschlagene Strategie ist, verschiedene Variationen in der Ultraschall-Methode durchzuführen und sicherzustellen, dass die Dispersionen zu unterschiedlichen Zeitpunkten mit ergänzenden analytischen Methoden ausreichend gekennzeichnet sind. Die Bedeutung für die Verwendung eines Multi-Methoden-Ansatzes zu charakterisieren und Dispersion Qualität durch Zeit und verschiedenen experimentellen Bedingungen überwachen wurde vom letzten Arbeiter45hervorgehoben. Obwohl verschiedene Methoden zur Beschallung vorgestellt wurden, um bestimmte Nanomaterial Dispersion in der Studie gerecht zu werden, können potenziell sie als Grundlage verwendet werden, um andere Metall und Metall-Oxid-Nanomaterialien (von ähnlichen Oberflächeneigenschaften) im Wasser zu verteilen. Erfordert jedoch mit Änderungen in beiden Nanomaterial Typ oder Flüssigkeit Medium die Notwendigkeit zur Optimierung der grundlegenden Protokolls, die durch sorgfältige Anpassung der verschiedenen Faktoren z.B.Beschallungsdauer, Stärke und Sonikator Art getan werden kann. Welches Protokoll ausgewählt und als optimal, dort ist immer eine Notwendigkeit, einen ausführlichen Bericht über die Regelung und schrittweise Abfolge der Beschallung Dispersion Verfahren haben. Dies ist wichtig um Interpretierbarkeit und Vergleichbarkeit zu verbessern. Eines der Anwendungsgebiete dieses Protokolls soll die Vergleichbarkeit der Daten zu anderen Labors führen zu einem einheitlichen und standardisierten Ansatz für zukünftige Studien zu erleichtern. Die aktuelle Methodik und Steuerungsparameter genutzt werden, für andere Dispergieren Medien außer Wasser und Vergleiche gezogen werden können, auf eine von Fall zu Fall.

Beschallung ist der Prozess der Generierung Kavitation, die beinhaltet die Schaffung, Wachstum, und Zusammenbruch der Bläschen (oft als Hot Spots) in Flüssigkeit durch die Bestrahlung von hoher Intensität Ultraschall1gebildet. In einer Laborumgebung, die Anwendung von Ultraschall-Methode erfolgt mit einem Sonikator. Es gibt verschiedene Ultraschallgeräte, alle mit der allgemeinen Funktion der de-agglomerieren Partikel, die als einzelne (oder primären) Teilchen in einem flüssigen Medium verteilen. Mittels Ultraschall kann Probe Homogenität verbessern, potenziell erreichen eine viel schmalere Partikelgrößenverteilung. Ein wichtiger Aspekt bei der Streuung ist die Stabilität der endgültigen Dispersion. Hier ist die Stabilität der Suspension definiert als wo die Partikel nicht absetzen zu tun oder Sediment nach unten in ihren verstreuten Zustand und der durchschnittlichen hydrodynamischen Durchmesser, die Messungen nicht um mehr als 10 % zwischen den fünf wiederholte Messungen während dieser unterscheiden Zeit (ca. 10 min)2,3. Es gibt mehrere Möglichkeiten, um die Stabilität der Dispersion zu messen. Dazu gehören Schätzung des Zetapotenzials (ZP) durch Messung der elektrophoretischen Mobilität von Partikeln. Ein weiteres ist die charakteristische Aufnahme von Nanopartikeln in der UV-Spektralbereich4messen.
Auf dem Gebiet der Nanotoxikologie ist die Fähigkeit, Kontrolle über Streuung Qualität sehr wichtig, da die Dispersionsschritt wichtigsten physikalisch-chemischen Eigenschaften, z. B. Größe/Korngrößenverteilung, Form, Aggregation/Agglomeration, Oberfläche bestimmt Laden Sie, etc. diese wiederum letztlich die Wechselwirkung von Teilchen mit Prüfmittel und Ergebnisse verschiedener in Vitro und in Vivo Experimente auswirken wird um die möglichen Gefahren der Nanomaterialien abzuleiten.
Beschallung ist häufig entweder mit einer Sonde-Typ (direkt) oder ein Ultraschallbad durchgeführt oder Ultraschall Sonde mit einem Fläschchen Hochtöner (indirekte Beschallung). Alle Arten der Zellulite gibt es in verschiedener Intensität und Kraft Ausgabeeinstellungen, manchmal mit einem anderen Typ der Sonotrode für bestimmte Prozesse oder Anforderungen angepasst und eignen sich für flüssige Volumen von 2 bis zu 250 mL. Obwohl Ultraschall Sonde besser als Bad Beschallung wegen hoher lokalisierte Intensität5durchführen bekanntlich, ist Bad Beschallung oft bevorzugt über Sonde-Typ für die Vorbereitung der toxikologischen Prüfung Suspensionen wegen der möglichen Kontaminationsrisiko durch die Spitze, Erosion der Titan-Sonde Tipp nach längerem Gebrauch und Sonde eintauchen Tiefe Diskrepanzen. Ebenso ist eine Ultraschallsonde, ausgestattet mit einem Fläschchen Hochtöner auf die direkte Sonde aufgrund der oben genannten Kontaminationsrisiken sowie die Freundlichkeit der Betrieb des Gerätes vorteilhaft. Mehrere Flaschen sind zur gleichen Zeit und mit der gleichen Intensität beschallt. Dies spart Zeit nicht nur, sondern sorgt dafür, dass alle Proben gleich behandelt sind, wodurch die Ergebnisse unter Proben, zuverlässige und vergleichbare. In der Sicherheitsforschung von Nanomaterialien ist immer Kontamination vermieden. Jedoch die Sonde Sonikator passt diese Anforderung nicht und wurde nicht getestet. Sonde Ultraschallgeräte sind dafür bekannt, einige unvermeidliche Nebenwirkungen wie Probe Kontamination durch Tipp Erosion sowie geringere Energieausbeute führt zu Veränderungen der Ausbreitungsbedingungen, daher Kompromisse Daten Reproduzierbarkeit6, 7 , 8. Außerdem Proben laufen in der Regel in aufgedeckt Containern führt zu Flüssigkeitsverlust durch Verdunstung sowie Staub abscheiden. Um diese unbeabsichtigten Änderungen zu vermeiden, empfehlen aktuelle Studien alternative indirekte Ultraschallgeräte, basierend auf deren effektive Energieabgabe sowie Aussetzung Reinheit Qualitätssicherung6.
Nicht optimierte Anwendung von Ultraschall kann eine nachteilige Wirkung auf Ergebnisse haben. Möglicherweise können sie die wichtigsten physikalischen und chemischen Eigenschaften der Nanomaterialien wie Größe, Größenverteilung, Morphologie und Oberflächenladung2,9ändern. Frühere Literatur hat solche Versäumnisse der Beschallung Prozess und die Auswirkungen auf die Partikel Parameter wie Nano-TiO25,10,11, Nano-ZnO6und Nano-Kupfer12 Steuern berichtet. . Darüber hinaus haben frühere Studien gezeigt, dass die Beschallung-Prozess nicht nur Partikeleigenschaften verändert, sondern auch das Ergebnis der toxikologischen Tests12,13 regelt.
Um die Kontrolle über den Dispergierprozess haben, ist es wichtig, zu überwachen und wie die verschiedenen Faktoren zu verstehen, wie Sonikator Art, Instrument macht und Dauer, Volumen, etc., Dispersion Qualität beeinflussen können. Daher gibt es eine Notwendigkeit, ein systematisches Verfahren zur wichtigsten physikalisch-chemischen Eigenschaften der Partikel in der Dispersion zu verschiedenen Zeitpunkten des Prozesses Beschallung zu analysieren haben. Obwohl solche Überlegungen von einigen Forschern berücksichtigt worden sind, ist in diesem Bereich begrenzt. Bihari Et Al. untersuchten Dispersion Stabilität der verschiedenen Nanomaterial Dispersionen mit verschiedenen Ultraschall-Energien mit verschiedenen Dispersion Stabilisatoren14hergestellt. Eine kürzlich durchgeführte Überprüfung durch Hartmannn Et Al. hoben hervor, dass zwar Arbeit geleistet hat, um zu verstehen, die verschiedenen Faktoren, die Nanomaterial Dispersion Qualität z.B.Sonikator verwendete, Beschallungsdauer usw., gibt es noch keine klar definierte und allgemein akzeptierte Sonorisierung Verfahren unterstützt, die derzeit Nanotoxicological Tests und Untersuchungen7,15.
Verschiedene Techniken der analytischen Charakterisierung dienen zur Dispersion Qualität zu überwachen. Dazu gehören die Verwendung von: dynamisches Licht Streuung (DLS), Disc Zentrifugation elektrophoretischen Licht Streuung (ELS), sichtbare Ultraviolett (UV-Vis) Spektroskopie und Transmission Electron Microscopy (TEM), die Größe/Korngrößenverteilung messen, Zeta-Potential, Dispersion Stabilität und Morphologie Merkmale, beziehungsweise. DLS wird oft verwendet, um den hydrodynamischen Durchmesser (Z-Durchschnitt) von Partikeln und Polydispersität Index (PdI) Nanomaterial Dispersion zu bestimmen. Im Falle von multimodalen Größenverteilung von DLS kann Z-Durchschnitt erhalten die Intensität gewichtet Größe Verteilung Intensität nicht zustimmen. So kann der Mittelwert der Intensität gewichtet Größenverteilung zitiert werden. PdI spiegelt die Breite der Größenverteilung mit einer Skala reicht von 0 - 1, wobei 0 eine Prozess-Probe und 1 steht für ein hoch Polydisperse Probe16. Disc-Zentrifugation ist eine Trennung Technik zur Bestimmung der Partikelgrößenverteilung mit zentrifugalen Sedimentation in einem flüssigen Medium. Die Partikel Sediment in eine optisch klare und rotierende Scheibe und die Menge des Lichtes durch die Partikel gestreut, wenn sie den Rand der Scheibe zu erreichen erfasst und Korngrößenverteilung mit Stokes Gesetz umgewandelt. Beheben Sie Multi-modale Kornverteilung sind Techniken wie Scheibe Zentrifuge besser geeignet, da sie eine Trennung Mechanismus Element innerhalb des Instruments integriert haben. Das Zetapotenzial (ζ -potential) von Partikeln ist definiert als das elektrische Potential an ihre Scheren oder Verrutschen Flugzeug, das eine fiktive Grenze innerhalb der elektrischen Doppelschicht ist, das zeigt normales viskoses Verhalten aus (Bulk) Flüssigkeit trennt die Stern-Schicht, eine Schicht, die überwiegend bestehend aus Zähler Ionen und als mit dem Teilchen bewegen. Das Zetapotential bezieht sich direkt auf die Oberflächenladung der Partikel und damit die elektrostatische Wechselwirkung zwischen den Teilchen (z.B. Abstoßung/Attraktion). Dieser Parameter gilt daher als primäre Indikator für Nanomaterial Dispersion Stabilität. Konventionsgemäß value Zeta-Potential unter-25 mV und über 25 mV gelten als stabile17,18. Die Konzentration und Art der Ionen sowie der Lösung pH beeinflussen stark die Zeta potential19. ELS wird verwendet, um die elektrophoretische Mobilität von Partikeln in Dispersion zu messen und diese Mobilität wird in das Zetapotenzial durch die Henry-Gleichung und die Smoluchowski oder Hückel Modelle umgewandelt. UV-Vis-Spektroskopie ist eine Technik verwendet, um das Licht zu quantifizieren, das absorbiert und verteilt durch eine Probe bei einer bestimmten Wellenlänge. Es wird oft zur Dispersion Stabilität durch die Messung der charakteristischen Absorption von Nanomaterialien im UV-Bereich zu überwachen. Schließlich dient TEM oft zu visualisieren und zu analysieren, die Größe, Größenverteilung, Agglomeration und Form der Nanopartikel5,14,15,20.
Wir präsentieren eine vergleichende Studie von sechs verschiedenen Nanomaterial Dispersionen hergestellt Ultraschallbad und eine Ultraschallsonde mit einem Fläschchen Hochtöner ausgestattet. Die Partikelkonzentration, Temperatur, Sonikator Typ und Einstellungen, die in der Studie verwendeten sind in das Protokoll angeben, damit die experimentellen Einstellungen für ähnliche Sonden und Ultraschallbäder abgeleitet werden können. Die folgenden Nanomaterialien eingesetzt: Silber (Ag), Cerium-Oxid (CeO2) und Zinkoxid (ZnO, NM110-Hydrophylic und NM111-hydrophobe) kohlenstoffbasierte Nanomaterialien wie Kohlenstoff-Nanoröhren (A32 und A106, siehe Tabelle of Materials).
Bewertung der Qualität der Dispersion zu verschiedenen Zeitpunkten entlang der Beschallung Prozess erfolgt mittels verschiedener Techniken der Charakterisierung, nämlich DLS für Größe/Korngrößenverteilung, Disc Zentrifugation für Größenverteilung, ELS für das Zetapotenzial, UV-Vis Spektroskopie für Stabilität und TEM für Partikelform und Homogenität. Eine Reihe von unterschiedlichen Nanomaterialien von Metalloxiden bis hin zu Kohlenstoff basierenden werden ausgewertet. Zum Vergleich: dient zum ableiten, der erwarteten langfristige Stabilität einer entsprechenden handelsüblichen Suspension kommerzielle wässrige Suspension von Silber-Nanopartikeln (NPs Ag) stabilisiert mit Citrat capping parallel. Natürlich dieses Ag NPs-Modell bezieht sich nicht direkt auf eines der Dispersion Verfahren aber ausschließlich wirkt, zeigen die Notwendigkeit wieder zu beschallen oder wieder stabilisieren die Suspensionen nach einiger Zeit der Lagerung, da Änderungen z. B. re Agglomeration vorprogrammiert sind, während Lagerung. Die Federung ist für zwei Monate im Kühlschrank aufbewahren. Während dieser Zeit zeichnet sich die Streuung um mögliche Zusammenballung von Teilchen zu identifizieren. Erste Ergebnisse zeigen eine instabile Suspension (wie im Abschnitt Ergebnisse diskutiert). Anschließend wird diese Dispersion weiter verschiedene Beschallung Behandlungen, ähnlich wie bei den anderen Nanomaterialien, die in der Studie verwendeten unterzogen. Das Ziel der Studie ist zu bestätigen, dass wir die Aussetzung durch das gleiche Beschallung Protokoll de agglomerieren kann. Ag NPs-Modell kann somit als Benchmark für Langzeitstudien vertritt Re Dispersion der Partikel in optimierter Form verbunden werden.
Die Dispersion Protokolle hier vorgestellten teilen Ähnlichkeiten mit denen in der älteren Literatur veröffentlicht und enthält einige der zuvor einige Empfehlungen von vergangenen Arbeiter7,21,22,23 ,24,25. In dieser Studie wird eine systematische und schrittweise Vorgehensweise zur Dispersion Qualität im gesamten Streuung Protokoll zu überwachen. Dieser Ansatz verpflichtet sich Echtzeit-Charakterisierung von Nanomaterialien Dispersionen, Ermittlung der optimalen experimentellen Ausbreitungsbedingungen (Abbildung 1).
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56074/56074fig1.jpg"> Abbildung 1: Darstellung der Systematik und schrittweise Abfolge des Protokolls Dispersion Flussdiagramm. <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56074/56074fig1large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="906">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:203px;">Cerium oxide nanopowder</td>
			<td style="width:305px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">544841</td>
			<td style="width:280px;">&#60;25&#160;nm particle size (BET)</td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;">Zinc oxide</td>
			<td style="width:305px;">European Commission&#39;s Joint Research Centre (JRC)</td>
			<td style="width:119px;">NM110</td>
			<td>hydrophylic</td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;">Zinc oxide</td>
			<td style="width:305px;">European Commission&#39;s Joint Research Centre (JRC)</td>
			<td style="width:119px;">NM111</td>
			<td>hydrophobic</td>
		</tr>
		<tr height="85">
			<td height="85" style="height:85px;width:203px;">Multi walled carbon nanotubes</td>
			<td style="width:305px;">NanoMile project (Large Collaborative Project under the European Commission&#39;s 7th Framework Programme)</td>
			<td style="width:119px;">A32 (MWCNT1)</td>
			<td>3.0&#177;1.8 &#181;m long, O/C ratio of 4.5%</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:203px;">Multi walledcarbon nanotubes</td>
			<td style="width:305px;">NanoMile project</td>
			<td style="width:119px;">A106 (MWCNT2)</td>
			<td>3.3&#177;2.4 &#181;m long, O/C ratio of 7%</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:203px;">Silver dispersion</td>
			<td style="width:305px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">730785</td>
			<td>10&#160;nm particle size (TEM), 0.02&#160;mg/mL</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:203px;">Zetasizer nano</td>
			<td style="width:305px;">Malvern Instruments</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Particle size and zeta-potential measurements&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Disc Centrifuge</td>
			<td>CPS instruments Inc.</td>
			<td>Model DC 24000</td>
			<td>Particle size distribution by centrifugal sedimentation</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Transmission electron microscope</td>
			<td style="width:305px;">JEOL USA</td>
			<td style="width:119px;">Jeol 1200EX TEM</td>
			<td>Bright field images, particle size, shape, agglomeration</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Ultrasonic probe fitted with a vial tweeter</td>
			<td style="width:305px;">Hielscher</td>
			<td>UIS250V</td>
			<td>Sonicator</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:203px;">Ultrasonic bath</td>
			<td>Branson&#160;</td>
			<td style="width:119px;">Model 1510</td>
			<td>Sonicator</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:203px;">Eppendorf vials</td>
			<td style="width:305px;">Eppendorf</td>
			<td style="width:119px;">2236411-1</td>
			<td>1.5ml capacity</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:203px;">UV-vis spectrophotometer</td>
			<td style="width:305px;">Jenson flight deck</td>
			<td style="width:119px;">Model 6800</td>
			<td>SPR peaks, suspension stability</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:203px;">Disposable folded capillary cell</td>
			<td style="width:305px;">Malvern Instruments</td>
			<td>DTS 1070</td>
			<td>for the measurement of elecr</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">Zeta- potential standard</td>
			<td style="width:305px;">Malvern Instruments</td>
			<td style="width:119px;">DTS 1235</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:203px;">Quartz cuvette</td>
			<td style="width:305px;">Jasco</td>
			<td>1103-0042</td>
			<td>Rectangular quartz cell 10 x 100 
			Spectrosil Quartz with lid 190 -2700 nm</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

dispersion of nanomaterials in aqueous media: towards protocol optimization

Die Beschallung-Prozess wird häufig verwendet, für de-agglomerieren und Dispergieren von Nanomaterialien in wässriger Basis Medien, notwendig, Homogenität und Stabilität der Suspension zu verbessern. In dieser Studie erfolgt eine systematische, schrittweise Vorgehensweise optimale Beschallung Bedingungen zu identifizieren, zur Erreichung eine stabile Dispersion. Dieser Ansatz wurde angenommen und gezeigt, dass für mehrere Nanomaterialien (Cerium-Oxid, Zinkoxid und Kohlenstoff-Nanoröhren) verstreut in entionisiertem Wasser (DI) geeignet. Bei jeder Änderung in der Nanomaterialien Typ oder Dispergier Mittel muss jedoch werden Optimierung des grundlegenden Protokolls durch Anpassung verschiedener Faktoren wie Beschallungsdauer, geben Kraft und Sonikator sowie Temperaturanstieg während des Prozesses. Der Ansatz zeichnet den Dispergierprozess im Detail. Dies ist notwendig, die Zeitpunkte als auch die anderen oben genannten Bedingungen während der Beschallung identifizieren, in denen möglicherweise unerwünschte Änderungen, z. B. Schäden an der Oberfläche der Partikel beeinflussen daher Oberflächeneigenschaften. Unser Ziel ist es, einen harmonisierten Ansatz bieten, der die Qualität der endgültigen, produzierten Dispersion steuern können. Diese Leitlinie ist maßgeblich an der Streuung Qualität Wiederholbarkeit in der Nanowissenschaft Gemeinschaft, insbesondere auf dem Gebiet der Nanotoxikologie zu gewährleisten.

Watch this Scientific Journal Video about Dispersion of Nanomaterials in Aqueous Media: Towards Protocol Optimization at JoVE.com

Dispersion of Nanomaterials in Aqueous Media: Towards Protocol Optimization

Hier präsentieren wir Ihnen eine schrittweise Protokoll für die Streuung von Nanomaterialien in wässrigen Medien mit Echtzeit-Charakterisierung, die optimale Beschallung Bedingungen, Intensität und Dauer für verbesserte Stabilität und Homogenität der Nanopartikel zu identifizieren Dispersionen ohne Auswirkungen auf die Integrität der Probe.

Dispersion von Nanomaterialien in wässrigen Medien: zur Protokoll-Optimierung

The sonication process is commonly used for de-agglomerating and dispersing nanomaterials in aqueous based media, necessary to improve homogeneity and ...

Research

JoVE Journal

Environment

Experimental Protocol for Manipulating Plant-induced Soil Heterogeneity

Versuchsprotokoll für die Manipulation von Plant-induzierte Bodenheterogenität

Coexistence theory has often treated environmental heterogeneity as being independent of the community composition; however biotic feedbacks such as ...

Forschung

Umwelt

A Protocol for Conducting Rainfall Simulation to Study Soil Runoff

Ein Protokoll für die Durchführung Regen Simulation zur Bodenabfluss Studieren

Rainfall is a driving force for the transport of environmental contaminants from agricultural soils to surficial water bodies via surface runoff. The ...

Modifying the Bank Erosion Hazard Index (BEHI) Protocol for Rapid Assessment of Streambank Erosion in Northeastern Ohio

Modifying the Bank Erosion Hazard Index BEHI Protocol for Rapid Assessment of Streambank Erosion in Northeastern Ohio

Ändern der Ufererosion Hazard Index (behi) Protokoll für Rapid Assessment von stream Erosion in Northeastern Ohio

Understanding the source of pollution in a stream is vital to preserving, restoring, and maintaining the stream&#8217;s function and habitat it provides. ...

Experimental Protocol for Detecting Cyanobacteria in Liquid and Solid Samples with an Antibody Microarray Chip

Experimental Protocol for Detecting Cyanobacteria in Liquid and Solid Samples with an Antibody Microarray Chip

Experimentelles Protokoll zum Nachweis<em&gt; Cyanobakterien</em&gt; In flüssigen und festen Proben mit einem Antikörper Microarray-Chip

Global warming and eutrophication make some aquatic ecosystems behave as true bioreactors that trigger rapid and massive cyanobacterial growth; this has ...

Functionalization and Dispersion of Carbon Nanomaterials Using an Environmentally Friendly Ultrasonicated Ozonolysis Process

Funktionalisierung und Dispersion von Kohlenstoff-Nanomaterialien mit einem umweltfreundlichen Ultraschall-Ozonolyse-Prozess

Functionalization of carbon nanomaterials is often a critical step that facilitates their integration into larger material systems and devices. In the ...

Microfluidic Devices for Characterizing Pore-scale Event Processes in Porous Media for Oil Recovery Applications

Mikrofluidische Geräte zur Charakterisierung von Pore angelegte Veranstaltung Prozesse in porösen Medien für Öl-Recovery-Anwendungen

Microfluidic devices are versatile tools for studying transport processes at a microscopic scale. A demand exists for microfluidic devices that are ...

Resurrection of Dormant Daphnia magna: Protocol and Applications

Resurrection of Dormant Daphnia magna: Protocol and Applications

Auferstehung des ruhenden Daphnia Magna: Protokoll und Anwendungen

Long-term studies enable the identification of eco-evolutionary processes that occur over extended time periods. In addition, they provide key empirical ...

Experimental Protocol for Detecting Mitochondrial Function in Hepatocytes Exposed to Organochlorine Pesticides

Experimentelles Protokoll zum Nachweis der mitochondrialen Funktion in Hepatozyten, die Organochlor-Pestiziden ausgesetzt sind

This paper presents detailed methods on detecting hepatic mitochondrial function for a better understanding the cause of metabolic disorders caused by ...

Metal Corrosion and the Efficiency of Corrosion Inhibitors in Less Conductive Media

Metallkorrosion und die Effizienz von Korrosionsinhibitoren in weniger leitfähigen Medien

Material corrosion can be a limiting factor for different materials in many applications. Thus, it is necessary to better understand corrosion processes, ...

High-throughput, Microscale Protocol for the Analysis of Processing Parameters and Nutritional Qualities in Maize (Zea mays L.)

High-throughput, Microscale Protocol for the Analysis of Processing Parameters and Nutritional Qualities in Maize Zea mays L.

Hochdurchsatz-Microscale Protokoll für die Analyse der Verarbeitungsparameter und ernährungsphysiologischen Eigenschaften in Mais (Zea Mays L.)

Maize is an important grain crop in the United States and worldwide. However, maize grain must be processed prior to human consumption. Furthermore, whole ...