Name: bio-inspired polydopamine surface modification of nanodiamonds and its reduction of silver nanoparticles
Uploaded: 2018-11-14T13:00:00
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이 연구는 국립 과학 재단 (CCF 1814797)에 의해 지원 되었다 및 미주리의 대학 연구 위원회, 소재 연구 센터, 예술의 대학 및 미주리 대학의 과학 및 기술에 과학

1입니다. 시 약의 준비
주의: 읽기 하 고 사용 하기 전에 모든 관련 물질 안전 데이터 시트 (MSDS)를 이해 하십시오. 화학 물질 중 일부는 독성 및 휘발성입니다. 스토리지 요구 사항 및 특별 한 처리 절차를 따르십시오. 실험 절차 동안 장갑, 안전 안경, 연구실 코트 등 개인 보호 장비를 사용 하 여 잠재적인 위험을 피하기 위해.
<ol><li>Tris HCl 버퍼의 준비<ol>
<li>분해 트리 스 분말...

<ol>
	<li>Mochalin, V. N., Shenderova, O., Ho, D., Gogotsi, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+properties+and+applications+of+nanodiamonds.">The properties and applications of nanodiamonds.</a> Nature Nanotechnology. 7 (1), 11-23 (2011).</li><li>Kucsko, 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=Nanometre-scale+thermometry+in+a+living+cell.">Nanometre-scale thermometry in a living cell.</a> Nature. 500 (7460), 54-58 (2013).</li><li>Liu, J., 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=Origin+of+the+Robust+Catalytic+Performance+of+Nanodiamond-Graphene-Supported+Pt+Nanoparticles+Used+in+the+Propane+Dehydrogenation+Reaction.">Origin of the Robust Catalytic Performance of Nanodiamond-Graphene-Supported Pt Nanoparticles Used in the Propane Dehydrogenation Reaction.</a> ACS Catalysis. 7 (5), 3349-3355 (2017).</li><li>Chang, B. -. 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=Highly+Fluorescent+Nanodiamonds+Protein-Functionalized+for+Cell+Labeling+and+Targeting.">Highly Fluorescent Nanodiamonds Protein-Functionalized for Cell Labeling and Targeting.</a> Advanced Functional Materials. 23 (46), 5737-5745 (2013).</li><li>Ho, D., Wang, C. H., Chow, E. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanodiamonds:+The+intersection+of+nanotechnology,+drug+development,+and+personalized+medicine.">Nanodiamonds: The intersection of nanotechnology, drug development, and personalized medicine.</a> Science Advances. 1 (7), 1500439 (2015).</li><li>Hsu, M. H., 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=Directly+thiolated+modification+onto+the+surface+of+detonation+nanodiamonds.">Directly thiolated modification onto the surface of detonation nanodiamonds.</a> ACS Applied Materials and Interfaces. 6 (10), 7198-7203 (2014).</li><li>Krueger, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diamond+Nanoparticles:+Jewels+for+Chemistry+and+Physics.">Diamond Nanoparticles: Jewels for Chemistry and Physics.</a> Advanced Materials. 20 (12), 2445-2449 (2008).</li><li>Turcheniuk, K., Trecazzi, C., Deeleepojananan, C., Mochalin, V. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Salt-assisted+ultrasonic+deaggregation+of+nanodiamond.">Salt-assisted ultrasonic deaggregation of nanodiamond.</a> ACS Applied Materials and Interfaces. 8 (38), 25461-25468 (2016).</li><li>Akiel, R. D., Zhang, X., Abeywardana, C., Stepanov, V., Qin, P. Z., Takahashi, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Investigating+Functional+DNA+Grafted+on+Nanodiamond+Surface+Using+Site-Directed+Spin+Labeling+and+Electron+Paramagnetic+Resonance+Spectroscopy.">Investigating Functional DNA Grafted on Nanodiamond Surface Using Site-Directed Spin Labeling and Electron Paramagnetic Resonance Spectroscopy.</a> Journal of Physical Chemistry B. 120 (17), 4003-4008 (2016).</li><li>Gaillard, 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=Peptide+nucleic+acid-nanodiamonds:+covalent+and+stable+conjugates+for+DNA+targeting.">Peptide nucleic acid-nanodiamonds: covalent and stable conjugates for DNA targeting.</a> RSC Advances. 4 (7), 3566-3572 (2014).</li><li>Zhang, 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=DNA-based+self-assembly+of+fluorescent+nanodiamonds.">DNA-based self-assembly of fluorescent nanodiamonds.</a> Journal of the American Chemical Society. 137 (31), 9776-9779 (2015).</li><li>Liu, 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=Fluorescent+Nanodiamond-Gold+Hybrid+Particles+for+Multimodal+Optical+and+Electron+Microscopy+Cellular+Imaging.">Fluorescent Nanodiamond-Gold Hybrid Particles for Multimodal Optical and Electron Microscopy Cellular Imaging.</a> Nano Letters. 16 (10), 6236-6244 (2016).</li><li>Lee, H., Dellatore, S. M., Miller, W. M., Messersmith, P. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mussel-inspired+surface+chemistry+for+multifunctional+coatings.">Mussel-inspired surface chemistry for multifunctional coatings.</a> Science. 318 (5849), 426-430 (2007).</li><li>Wang, C., Zhou, J., Wang, P., He, W., Duan, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Robust+Nanoparticle-DNA+Conjugates+Based+on+Mussel-Inspired+Polydopamine+Coating+for+Cell+Imaging+and+Tailored+Self-Assembly.">Robust Nanoparticle-DNA Conjugates Based on Mussel-Inspired Polydopamine Coating for Cell Imaging and Tailored Self-Assembly.</a> Bioconjugate Chemistry. 27 (3), 815-823 (2016).</li><li>Liu, R., Guo, Y., Odusote, G., Qu, F., Priestley, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Core-shell+Fe3O4+polydopamine+nanoparticles+serve+multipurpose+as+drug+carrier,+catalyst+support+and+carbon+adsorbent.">Core-shell Fe3O4 polydopamine nanoparticles serve multipurpose as drug carrier, catalyst support and carbon adsorbent.</a> ACS Applied Materials and Interfaces. 5 (18), 9167-9171 (2013).</li><li>Liu, 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=Dopamine+as+a+Carbon+Source:+The+Controlled+Synthesis+of+Hollow+Carbon+Spheres+and+Yolk-Structured+Carbon+Nanocomposites.">Dopamine as a Carbon Source: The Controlled Synthesis of Hollow Carbon Spheres and Yolk-Structured Carbon Nanocomposites.</a> Angewandte Chemie International Edition. 50 (30), 6799-6802 (2011).</li><li>Zeng, Y., Liu, W., Wang, Z., Singamaneni, S., Wang, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multifunctional+surface+modification+of+nanodiamonds+based+on+dopamine+polymerization.">Multifunctional surface modification of nanodiamonds based on dopamine polymerization.</a> Langmuir. 34 (13), 4036-4042 (2018).</li><li>Qin, 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=Dopamine@Nanodiamond+as+novel+reinforcing+nanofillers+for+polyimide+with+enhanced+thermal,+mechanical+and+wear+resistance+performance.">Dopamine@Nanodiamond as novel reinforcing nanofillers for polyimide with enhanced thermal, mechanical and wear resistance performance.</a> RSC Advances. 8 (7), 3694-3704 (2018).</li><li>Barras, A., Lyskawa, J., Szunerits, S., Woisel, P., Boukherroub, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+functionalization+of+nanodiamond+particles+using+dopamine+derivatives.">Direct functionalization of nanodiamond particles using dopamine derivatives.</a> Langmuir. 27 (20), 12451-12557 (2011).</li><li>Khanal, 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=Toward+Multifunctional+"Clickable"+Diamond+Nanoparticles.">Toward Multifunctional "Clickable" Diamond Nanoparticles.</a> Langmuir. 31 (13), 3926-3933 (2015).</li><li>Rad, M. H., Zamanian, A., Hadavi, S. M. M., Khanlarkhani, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Two-Stage+Kinetics+Model+for+Polydopamine+Layer+Growth.+A+Two-Stage+Kinetics+Model+for+Polydopamine+Layer+Growth.">A Two-Stage Kinetics Model for Polydopamine Layer Growth. A Two-Stage Kinetics Model for Polydopamine Layer Growth.</a> Macromolecular Chemistry and Physics. , 1700505 (2018).</li><li>Ball, V., Frari, D. D., Toniazzo, V., Ruch, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kinetics+of+polydopamine+film+deposition+as+a+function+of+pH+and+dopamine+concentration:+Insights+in+the+polydopamine+deposition+mechanism.">Kinetics of polydopamine film deposition as a function of pH and dopamine concentration: Insights in the polydopamine deposition mechanism.</a> Journal of Colloid and Interface Science. 386 (1), 366-372 (2012).</li><li>Liu, Y., Ai, K., Lu, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polydopamine+and+its+derivative+materials:+synthesis+and+promising+applications+in+energy,+environmental,+and+biomedical+fields.">Polydopamine and its derivative materials: synthesis and promising applications in energy, environmental, and biomedical fields.</a> Chemical Reviews. 114 (9), 5057-5115 (2014).</li><li>Hu, J., Wu, S., Cao, Q., Zhang, W. <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+core-shell+structured+alumina/Cu+microspheres+using+activation+by+silver+nanoparticles+deposited+on+polydopamine-coated+surfaces.">Synthesis of core-shell structured alumina/Cu microspheres using activation by silver nanoparticles deposited on polydopamine-coated surfaces.</a> RSC Advances. 6 (85), 81767-81773 (2016).</li><li>Orishchin, N., 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=Rapid+Deposition+of+Uniform+Polydopamine+Coatings+on+Nanoparticle+Surfaces+with+Controllable+Thickness.">Rapid Deposition of Uniform Polydopamine Coatings on Nanoparticle Surfaces with Controllable Thickness.</a> Langmuir. 33, 6046-6053 (2017).</li><li>Gonza&#769;lez, A. L., Noguez, C., Bera&#769;nek, J., Barnard, A. 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,+Shape,+Stability,+and+Color+of+Plasmonic+Silver+Nanoparticles.">Size, Shape, Stability, and Color of Plasmonic Silver Nanoparticles.</a> Journal of Physical Chemistry C. 118 (17), 9128-9136 (2014).</li><li>Muthuchamy, N., Gopalan, A., Lee, K. -. 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+new+facile+strategy+for+higher+loading+of+silver+nanoparticles+onto+silica+for+efficient+catalytic+reduction+of+4-nitrophenol.">A new facile strategy for higher loading of silver nanoparticles onto silica for efficient catalytic reduction of 4-nitrophenol.</a> RSC Advances. 5 (93), 76170-76181 (2015).</li><li>Bastus, N. G., Comenge, J., Puntes, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kinetically+Controlled+Seeded+Growth+Synthesis+of+Citrate-Stabilized+Gold+Nanoparticles+of+up+to+200+nm:+Size+Focusing+versus+Ostwald+Ripening.">Kinetically Controlled Seeded Growth Synthesis of Citrate-Stabilized Gold Nanoparticles of up to 200 nm: Size Focusing versus Ostwald Ripening.</a> Langmuir. 27 (17), 11098-11105 (2011).</li><li>Jana, J., Gauri, S. S., Ganguly, M., Dey, S., Pal, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Silver+nanoparticle+anchored+carbon+dots+for+improved+sensing,+catalytic+and+intriguing+antimicrobial+activity.">Silver nanoparticle anchored carbon dots for improved sensing, catalytic and intriguing antimicrobial activity.</a> Dalton Transactions. 44 (47), 20692-20707 (2015).</li><li>Zamudio, 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=Efficient+anchoring+of+silver+nanoparticles+on+N-doped+carbon+nanotubes.">Efficient anchoring of silver nanoparticles on N-doped carbon nanotubes.</a> Small. 2 (3), 346-350 (2006).</li><li>Chen, K., Li, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modification+of+membranes+with+polydopamine+and+silver+nanoparticles+formed+in+situ+to+mitigate+biofouling.">Modification of membranes with polydopamine and silver nanoparticles formed in situ to mitigate biofouling.</a> U.S. Patent Application. , (2016).</li></ol>

이 문서는 자체 생산 다 코팅, NDs의 표면 기능화 및 Ag의 감소에 대 한 상세한 프로토콜을 제공 합니다 [(NH3)2]+ AgNPs PDA 레이어 (그림 3)에 게. 전략은 단순히 검사의 농도 변경 하 여 다양 한 두께의 PDA 레이어를 만들 수 있는 AgNPs의 크기 또한 금속 이온 솔루션의 원래 농도 변경 하 여 제어할 수 있습니다. 그림 1A 에서 ...

Nanodiamonds (NDs), 새로운 탄소 기반 재료, 다양 한 응용 프로그램1,2에 사용 하기 위해 최근 몇 년 동안에서 상당한 관심을 받고 있다. 예를 들어, NDs의 높은 표면 지역 그들의 슈퍼 화학 안정성 및 열 전도도3금속 나노 입자 (NPs)에 대 한 우수한 촉매 지원을 제공합니다. 또한, NDs 바이오 이미징에 중요 한 역할, 바이오-감지, 및 그들의 뛰어난 생체 적합성 및 nontoxicity4,5인 약물 전달 재생합니다.
그들의 기능을 효율적으로 확장 하려면 기능 종의 표면에 NDs, 단백질, 핵 산 등 나노6켤레를 가치가 있다. 비록 다양 한 기능적인 그룹 (예., 수 산 기, carboxyl, lactone) 만들어집니다 그들의 정화 동안 NDs의 표면에 기능적인 그룹의 활용 수익률은 여전히 매우 낮은 각의 저밀도 때문에 활성 화학 그룹7. 이 하는 경향이 있는 불안정 한 NDs에서 결과 집계, 제한 추가 응용 프로그램8.
현재, NDs, functionalize 하는 데 사용 하는 가장 일반적인 방법 구리 무료 클릭 화학9, 펩타이드 핵 산 (PNA)10, 자기 조립된 DNA11의 공유 링크를 사용 하 여 공유 활용입니다. NDs의 비 공유 배치 또한 제안 되었습니다, 탄수화물 수정 BSA4, 그리고 HSA12코팅을 포함 하 여. 그러나,이 메서드는 시간이 많이 걸리며 비효율적, 그것은 바람직한 NDs의 서피스를 수정 하는 간단 하 고 일반적으로 적용 가능한 방법을 개발할 수 있습니다.
도파민 (DA)13, 두뇌, 자연 신경 전달 물질로 알려진 준수 및 나노, 금 나노 입자 (AuNPs)14, Fe2O315, SiO216 등 functionalizing 널리 이용 되었다 . 자체 생산 PDA 레이어 추가 직접 금속 나노 입자를 줄이기 위해 또는 쉽게 무력화 thiol/아민을 포함 하는 용액에 생체에 이용 될 수 있다 아미노산 및 페 놀 그룹을 풍요롭게. 이 간단한 접근은 최근 진 외NDs를 functionalize에 적용 됩니다. 그리고 우리의 실험실17,18, 비록 다 파생 상품 NDs 통해 클릭 화학 이전 연구19,20에 수정에 채택 되었다.
여기, 우리가 효율적으로 NDs functionalizes PDA 기반 표면 수정 방법을 설명 합니다. 다의 농도 변화 하 여 우리는 몇 나노미터에서 수십 나노미터의 PDA 층의 두께 제어할 수 있습니다. 또한, 금속 나노 입자는 직접 감소 하 고 추가 독성 감소 에이전트에 대 한 필요 없이 PDA 화면에서 안정. 나노 입자의 크기는 Ag의 초기 농도에 따라 달라 집니다 [(NH3)2]+. 이 방법을 사용 하면 NDs의 표면에 PDA의 잘 제어 증 착 및 ND의 합성 촉매의 우수한 나노 플랫폼 지원, 바이오 이미징, NDs의 기능을 크게 확장 AgNPs, 를 활용 하 고 바이오 센서입니다.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:839px;" width="838">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Nanodiamond</td>
			<td style="width:121px;">FND Biotech, Inc.</td>
			<td style="width:136px;">brFND-100</td>
			<td style="width:365px;">dispersed in water, and used without further purification</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Dopamine hydrochloride</td>
			<td style="width:121px;">Sigma</td>
			<td style="width:136px;">H8502-25G</td>
			<td>prepare freshly</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Silver Nitrate</td>
			<td style="width:121px;">Fisher</td>
			<td style="width:136px;">S181-25</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Ammonium Hydroxide</td>
			<td style="width:121px;">Fisher</td>
			<td style="width:136px;">A669S-500</td>
			<td>highly toxic</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Tris Hydrochloride</td>
			<td style="width:121px;">Fisher</td>
			<td style="width:136px;">BP153-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">TEM grid carbon film</td>
			<td style="width:121px;">Ted Pella</td>
			<td style="width:136px;">01843-F</td>
			<td>300 mesh copper</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

bio-inspired polydopamine surface modification of nanodiamonds and its reduction of silver nanoparticles

Nanodiamonds (NDs)의 표면 기능화 ND 표면에 기능성 그룹의 다양성으로 인해 여전히 도전 이다. 여기, 우리가 홍합 영감 polydopamine (PDA) 코팅을 사용 하 여 NDs의 다기능 표면 수정에 대 한 간단한 프로토콜을 보여 줍니다. 또한, NDs에 PDA의 기능 계층 원제 합성 및 금속 나노 입자를 안정화 될 수 있습니다. 도파민 (DA) 자체 유해 하 고 자발적으로 NDs와 도파민 혼합 되 면 단순히 함께 PDA ND 표면에 레이어를 형성 수 있습니다. PDA 층의 두께 검사의 농도 변화에 의해 제어 됩니다. 전형적인 결과 보여줍니다 두께의 ~ 5 ~ 15 nm PDA 계층의 50 ~ 100 µ g/mL의 다 100 nm ND 정지를 추가 하 여 도달 될 수 있다. 또한, PDA-NDs Ag 등 금속 이온을 줄이기 위해 기판으로 사용 됩니다 [(NH3)2]+, 실버 나노 (AgNPs). Ag의 초기 농도에 의존 하는 AgNPs의 크기 [(NH3)2]+. Ag의 농도 증가 함께 [(NH3)2]+, NPs의 수 증가, NPs의 직경. 요약 하자면,이 연구 뿐만 아니라 PDA와 NDs의 서피스를 수정 하는 손쉬운 방법을 제공 하지만 또한 고급 응용 프로그램에 대 한 고정 (AgNPs) 같은 관심의 다양 한 종으로 NDs의 향상 된 기능을 보여 줍니다.

ND 표면에 PDA 레이어의 형성 편 (그림 1)에 의해 분석 되었다. PDA 레이어의 다른 두께 두꺼운 PDA 레이어를 주도하 다의 높은 농도로 관찰 되었다. 또한, 캡슐화 반응, NDs 솔루션의 색상에서 변경 후 어둠, 동안 높은 무색 다의 초기 농도, 어두운 솔루션 되었다.
그림 2 에서는 Ag의 감소 [...

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Bio-inspired Polydopamine Surface Modification of Nanodiamonds and Its Reduction of Silver Nanoparticles

Nanodiamonds 및은 나노 입자의 그것의 감소의 바이오 영감 Polydopamine 표면 수정

손쉬운 프로토콜 functionalize polydopamine와 nanodiamonds의 표면에 제공 됩니다.

Surface functionalization of nanodiamonds (NDs) is still challenging due to the diversity of functional groups on the ND surfaces. Here, we demonstrate a ...

이 방법은 재료 과학 및 생물 의학에 광범위한 응용 분야가 있는 나노 다이아몬드의 효과적인 표면 기능화에 대한 주요 질문에 대답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 방법은 나노 다이아몬드에 사용할 수 있습니다. 또한 금속 나노 입자, 자기 나노 입자 또는 활성 생체 중합체 코팅이 필요한 표면과 같은 다른 물질에 적용 될 수 있습니다.이 방법에서 나노 다이아몬드는 보편적 인 접착제 인 다도파민 코팅으로 funtional화됩니다. PDA 층의 두께는 도파민의 농도를 변화시킴으로써 잘 조절된다. 시작하려면 30.29 그램의 트라이 HCl 분말을 100 마이크로리터의 탈온화 물에 녹입니다.솔루션을 250 밀리리터 체피 플라스크로 전송합니다. 플라이스크를 탈온화된 물로 라인에 채우고 혼합하여 하나의 어금니 트리HCl 버퍼를 얻습니다. 이 스톡 솔루션에서, 시리얼 희석에 의해 0.1 어금니 화질 HCl 버퍼의 20 밀리리터를 준비합니다.pH 미터로 버퍼를 모니터링하는 동안, 하나의 어금니 염산을 사용하여 pH를 8.5로 조정합니다. 다음으로, pH 8.5 트라이스 버퍼로 1밀리리터 서스펜션당 0.02 밀리리터를 1밀리리터 의 단결정 나노 다이아몬드1밀리리터로 희석한다. 혼합물을 10분 간 저어밀리리터 나노다이아몬드 서스펜션당 0.02밀리그램을 얻습니다.그런 다음, 20 밀리그램의 도파민 염산염을 pH 8.5 트라이버퍼의 2밀리리터에 녹여 30초 동안 소용돌이어 밀리리터 도파민 염산염용당 10밀리그램을 완충하였다. 5, 7.5, 또는 10 마이크로 리터의 갓 준비 된 도파민 용액나노 다이아몬드 용액에 추가, 최종 도파민 염산염 농도 여부에 따라 50, 75, 또는 100 밀리리터 당 밀리 그램. 반응 량을 조정한 후, 어둠 속에서 12시간 동안 25도에서 혼합물을 적극적으로 저어줍니다.이어서, 폴리도파민 코팅 나노다이아몬드의 현탁액을 1.5 밀리리터 원심분리기 튜브로 옮기고, 원심분리기는 16, 000g에서 2시간 동안 전달한다. 상체를 제거하고 나노 다이아몬드를 16, 000g에서 1 시간마다 1 밀리리터 로 세 번 씻으시다. 그런 다음 200 마이크로리터의 분해된 물을 세척된 고체에 넣고 혼합물을 30초 동안 초음파처리하여 다도파민 코팅 나노다이아몬드를 재분산시합니다.다이도파민 코팅 나노 다이아몬드의 현탁액의 40 마이크로 리터를 다이온화 물로 두 번 희석합니다. 그런 다음, 100 밀리그램의 은 질산염을 10 밀리리터에 산화된 물의 10 밀리리터에 녹입니다. 연기 후드에, 실버 질산염 용액에 하나의 어수성 암모니아를 추가, 드롭 와이즈, 노란색 침전 형태까지, 주기적으로 용액을 흔들어.침전이 사라질 때까지 암모니아를 계속 첨가하여 디아민 은 수산화용액을 얻습니다. 즉시 희석 된 나노 다이아몬드 분산의 40 마이크로 리터에 디아민 실버 용액의 4.3 또는 6.4 마이크로 리터를 추가하여 밀리리터 당 0.4 또는 0.6 밀리그램의 최종 농도를 제공합니다. 그 후, 탈온화 된 물로 100 마이크로 리터로 볼륨을 조정합니다.혼합물을 10분 동안 초음파 처리합니다. 그런 다음 분산을 16, 000g에서 15분 동안 분산하여 이온을 제거합니다. 상체를 버리고 은 나노 입자 장식 폴리도파민 코팅 나노 다이아몬드를 원심 분리하여 16, 000g의 100 마이크로 리터 부분에서 매번 5 분 동안 씻어 낸다.100 마이크로리터의 탈이온화된 물을 은 나노입자로 장식된 나노다이아몬드에 넣고 30초 동안 초음파 처리로 재분산합니다. 250~550나노미터의 UV-Vis 분광검사 스캐닝으로 나노다이아몬드를 특성화합니다. 다음으로, 플라즈마 세척 탄소 코팅 구리 그리드에 은 나노 입자 장식 나노 다이아몬드의 5 마이크로 리터를 입금하고 3 분 동안 앉을 수 있습니다.그런 다음 필터 용지로 과도한 용액을 제거합니다. 각 그리드를 탈온화된 물 한 방울을 15초 동안 방치한 다음 필터 용지로 담그고 세 번 씻습니다. 전송 전자 현미경으로 샘플을 시각화하기 전에 그리드가 공기 건조하게하십시오.코팅되지 않은 나노 다이아몬드는 마이크로 클러스터와 응집체를 형성하는 경향이 있었고, 폴리도파민 코팅 나노 다이아몬드는 좋은 분산을 형성했습니다. 더 높은 도파민 농도 나노 다이아몬드 표면에 두꺼운 폴리도파민 층의 형성 귀 착. 코팅되지 않은 나노 다이아몬드 분산은 명확하고 무색이었습니다.나노 다이아몬드를 5나노미터 두께의 다도파민 층으로 코팅하면 분산이 흐리고 갈색으로 나타났습니다. 분산 외관은 두꺼운 다각도파민 코팅으로 점진적으로 어두워졌습니다. 15나노미터 두께의 폴리도파민 층으로 코팅된 나노다이아몬드에 디아민 은의 감소는 디아민 은 수산화 농도가 밀리리터당 0.4~0.6밀리그램이었을 때 가장 성공적이었다.낮은 농도로 형성된 나노 다이아몬드는 너무 작아서 효과적으로 연구할 수 없었습니다. 최대 흡광도 값은 밀리리터 솔루션당 0.4 내지 0.6 밀리그램에서 형성된 나노입자가 각각 약 20 및 30나노미터의 직경을 가졌다는 것을 나타냈다. TEM은 밀리리터 디아민 실버 용액당 0.4 밀리그램에서 생성된 은 나노입자가 약 24나노미터 너비였으며 밀리리터 용액당 0.6밀리그램에서 생성된 나노입자는 약 28나노미터 폭이었다.나노 다이아몬드 표면에 나노 입자의 수는 또한 높은 디아민 은 농도에서 더 컸다. 이 절차를 사용한 후 제어 가능한 PDA 두께를 가진 잘 분산된 나노 다이아몬드가 형성되었다. 이 기술은 연구자들이 촉매, 바이오 센서 및 나노 캐리어에 대한 나노 다이아몬드 응용 프로그램을 탐구할 수있는 길을 열어줍니다.추가 환원제를 사용하지 않고, PDA 지원 물질화 공정은 금속 전구체의 감소시 은 나노입자의 형성을 유도하고 PDA 코팅 표면에서 고정할 수 있다. 또한, PDA 층은 직렬 및 아민 변형 생체 분자를 수렴하기 위해 더 활용될 수 있는 개방된 기능성 그룹을 함유하고 있다.

Research

JoVE Journal

Chemistry

A Method to Manipulate Surface Tension of a Liquid Metal via Surface Oxidation and Reduction

방법은 표면 산화와 환원을 통해 액체 금속의 표면 장력을 조작

Controlling interfacial tension is an effective method for manipulating the shape, position, and flow of fluids at sub-millimeter length scales, where ...

연구

화학

Microfluidic Dry-spinning and Characterization of Regenerated Silk Fibroin Fibers

미세 드라이 회전 및 재생성된 실크 Fibroin 섬유의 특성

The protocol demonstrates a method for mimicking the spinning process of silkworm. In the native spinning process, the contracting spinning duct enables ...

Synthesis of Platinum-nickel Nanowires and Optimization for Oxygen Reduction Performance

백 금-니켈 나노 와이어 및 산소 감소 성능 최적화의 합성

Platinum-nickel (Pt-Ni) nanowires were developed as fuel cell electrocatalysts, and were optimized for the performance and durability in the oxygen ...

Synthesis and Performance Characterizations of Transition Metal Single Atom Catalyst for Electrochemical CO2 Reduction

Synthesis and Performance Characterizations of Transition Metal Single Atom Catalyst for Electrochemical CO2 Reduction

합성 및 전기 화학적 CO2 감소를 위한 전이 금속 단일 원자 촉매의 성능 Characterizations

This protocol presents both the synthesis method of the Ni single atom catalyst, and the electrochemical testing of its catalytic activity and selectivity ...

Ligand-Mediated Nucleation and Growth of Palladium Metal Nanoparticles

Ligand 중재 Nucleation 및 팔라듐 금속 나노 입자의 성장

The size, size distribution and stability of colloidal nanoparticles are greatly affected by the presence of capping ligands. Despite the key contribution ...

Surface Properties of Synthesized Nanoporous Carbon and Silica Matrices

합성된 성공 탄소 그리고 실리 카 매트릭스의 표면 특성

In this work, we report the synthesis and characterization of ordered nanoporous carbon material (also called ordered mesoporous carbon material [OMC]) ...

Synthesis and Characterization of Amphiphilic Gold Nanoparticles

합성 및 암화 금 나노 입자의 특성화

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

Fabrication of Thin Film Silver/Silver Chloride Electrodes with Finely Controlled Single Layer Silver Chloride

정밀하게 제어된 단일 층 실버 염화물필름 의 박막 실버/실버 염화물 전극 제조

This paper aims to present a protocol to form smooth and well-controlled films of silver/silver chloride (Ag/AgCl) with designated coverage on top of thin ...