Name: bio-inspired polydopamine surface modification of nanodiamonds and its reduction of silver nanoparticles
Uploaded: 2018-11-14T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Bio-inspired Polydopamine Surface Modification of Nanodiamonds and Its Reduction of Silver Nanoparticles at JoVE.com

Bu araştırma Ulusal Bilim Vakfı (CCF 1814797) tarafından desteklenen ve University of Missouri Araştırma Kurulu, malzeme araştırma merkezi ve Koleji sanat ve bilim Missouri Üniversitesi bilim ve teknoloji

1. Reaktifler hazırlanması
Dikkat: Lütfen okuyun ve ilgili tüm malzeme güvenlik bilgi formları (MSDS) kullanmadan önce anlamak. Bazı kimyasalların toksik ve uçucu vardır. Lütfen özel işlem yordamlar ve depolama gereksinimleri izleyin. Deneysel işlem sırasında kişisel koruyucu donanımları, eldiven, koruyucu gözlük ve önlük gibi potansiyel tehlikeleri önlemek için kullanın.
<ol><li>Tris-HCl tampon hazırlanması<ol>
<li>30.29 g Tris tozu 100 ml deiyonize H2</sub...

<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>

Bu makalede NDs kendi kendine polimerli DA kaplama yüzey functionalization ve Ag azaltılması için detaylı bir protokol sağlar [(NH3)2]+ için AgNPs PDA katmanlardaki (Şekil 3). PDA tabakalarının çeşitli kalınlıklarda sadece da konsantrasyon değiştirerek üretebilen bir stratejidir AgNPs boyutunu da metal iyon eriyik orijinal konsantrasyon değiştirerek kontrol edilebilir. Şekil 1A TEM resimde han...

Nanodiamonds (NDs), karbon bazlı bir roman malzeme kullanmak üzere çeşitli uygulamalar1,2son yıllarda büyük ilgi gördü. Örneğin, yüksek yüzey alanları NDS mükemmel katalizör destek metal nano tanecikleri (NPs) için kendi süper kimyasal kararlılık ve ısı iletkenlik3nedeniyle sağlar. Ayrıca, biyo-görüntülemede önemli roller, biyo-algılama ve ilaç dağıtım5onların üstün biyouyumluluk ve nontoxicity4,nedeniyle NDs oynamak.
Verimli yeteneklerini genişletmek için fonksiyonel gibi türlerin yüzeylerde NDS, proteinler, nükleik asitler ve nano tanecikleri6eşlenik için değerlidir. Fonksiyonel grupların çeşitli rağmen (Örn., hidroksil, karboksil, lactone, vb) oluşturulur onların arıtma sırasında NDs yüzeyler üzerinde fonksiyonel grupların konjugasyon verimi hala her düşük yoğunluk nedeniyle çok düşüktür aktif kimyasal grup7. Bu eğilimi kararsız NDs sonuçlar toplamak, daha fazla uygulama8sınırlama.
Şu anda, NDs, functionalize için kullanılan en yaygın yöntemleri yanında istimal bakır ücretsiz tıklayın Kimya9, Peptit nükleik asitler (PNA)10ve kendi kendine monte DNA11kovalent bağ kovalent konjugasyon vardır. NDs kovalent olmayan kaydırma Ayrıca, karbonhidrat-modified BSA4ve HSA12kaplama dahil olmak üzere teklif edildi. Ancak, bu yöntemler zaman alıcı ve verimsiz olduğu için basit ve genel olarak uygulanabilir bir yöntem NDs yüzeylerin değiştirmek için geliştirilebilir tercih edilir.
Dopamin (DA)13beyindeki doğal bir nörotransmitter olarak bilinen, yaygın kalarak ve nano tanecikleri altın nano tanecikleri (AuNPs)14, Fe2O315ve SiO216 gibi functionalizing için kullanılan . Kendi kendine polimerli PDA katmanları daha fazla doğrudan metal nano tanecikleri azaltmak veya kolayca thiol/Amin-içeren biomolecules sulu bir çözüm üzerinde hareketsiz için kullanılması gereken amino ve fenolik grupları zenginleştirmek. Bu basit yaklaşım son NDs functionalize Qin ve arktarafından uygulandı. ve bizim laboratuvar17,18, her ne kadar DA türevleri NDs ile Kimya tıklatın önceki çalışmalar19,20değiştirmek için istihdam edildi.
Burada, verimli bir şekilde NDs functionalizes bir PDA tabanlı basit yüzey modifikasyon yöntemi açıklanmaktadır. Konsantrasyonu DA değiştirerek, bir kaç nanometre PDA katmandan nanometre onlarca kalınlığı kontrol edebilirsiniz. Buna ek olarak, metal nano tanecikleri doğrudan azaltılmış ve ek toksik azaltma aracıları için gerek kalmadan PDA yüzeyinde stabilize. Gümüş nano tanecikleri boyutlar Ag ilk konsantrasyonları bağlıdır [(NH3)2]+. Bu yöntem, PDA iyi kontrollü birikimi NDs yüzeylerinde sağlar ve ND sentezi olarak katalizör mükemmel nano-platformları destekler, biyo-görüntüleme, hangi büyük ölçüde NDs işlevlerini genişleten AgNPs, Birleşik ve Biyo-sensörler.

<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) yüzey functionalization hala fonksiyonel grupların ND yüzeylerde çeşitliliği nedeniyle zordur. Burada, biz NDs çok fonksiyonlu yüzey modifikasyonu için basit bir protokol midye ilham kaynağı polydopamine (PDA) kaplama kullanarak göstermek. Buna ek olarak, NDs PDA'da fonksiyonel tabakasının sentez ve metal nano tanecikleri stabilize etmek üzere bir indirgeyici hizmet verebilir. Dopamin (DA) kendi kendine polimerize ve NDs ve dopamin sadece birlikte karıştırılır kendiliğinden PDA katmanları ND yüzeylerde kopyalarsınız. Bir PDA katman kalınlığı da konsantrasyon değişen tarafından kontrol edilir Tipik bir sonucu bu kalınlığı, ~ 5 ~ nm PDA tabakasının 100 nm ND süspansiyonlar için 50-100 µg/mL DA ekleyerek ulaşılabilir-15 gösterir. Ayrıca, PDA-NDs bir substrat Ag gibi metal iyonlarının azaltmak için kullanılan [(NH3)2]+ silver nano tanecikleri (AgNPs),. Ag ilk konsantrasyonları AgNPs boyutlarda itimat [(NH3)2]+. Ag konsantrasyon artışı ile birlikte [(NH3)2]+, NPs sayısını artırır, NPs çapları yanı sıra. Özet olarak, bu çalışmada sadece PDA ile NDs yüzeylerin değiştirmek için facile bir yöntem sunuyor ama aynı zamanda gelişmiş uygulamalar için çeşitli türler (AgNPs gibi) ilgi ankraj tarafından NDs gelişmiş işlevselliğini gösterir.

PDA katmanları ND yüzeylerde oluşumu TEM (Şekil 1) tarafından analiz. PDA katmanların farklı kalınlıklarda DA daha kalın PDA katmanlara liderliğindeki daha yüksek konsantrasyonlarda olarak tespit edildi. Buna ek olarak, gelen ilevler reaksiyon NDs çözüm rengini değiştirdikten sonra DA başlangıç konsantrasyonu koyu, daha yüksek iken renksiz yapıldı, koyu çözüm oldu.
<strong ...

Watch this Scientific Journal Video about Bio-inspired Polydopamine Surface Modification of Nanodiamonds and Its Reduction of Silver Nanoparticles at JoVE.com

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

Nanodiamonds ve gümüş nano tanecikleri onun azaltılması biyo-ilham Polydopamine yüzey modifikasyonu

Facile bir protokol nanodiamonds polydopamine ile yüzeyleri functionalize için sunulmuştur.

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

Bu yöntem, malzeme bilimi ve biyotıp geniş uygulamalara sahip nanodiamond, etkili yüzey işlevselleştirme ile ilgili anahtar sorulara cevap yardımcı olabilir. Bu yöntem nanodiamonds için kullanılabilir. Ayrıca metal nano partiküller, manyetik nano tanecikleri veya aktif bir biyopolimer kaplama gerektiren yüzeyler gibi diğer malzemeler için de uygulanabilir.Bu yöntemde nanodiamonds polidopamin bir kaplama ile funtionalized vardır, evrensel bir yapıştırıcı. PDA tabakasının kalınlığı iyi dopamin konsantrasyonu değişen tarafından kontrol edilir. Başlamak için, deiyonize su 100 mikrolitre tris HCl toz 30,29 gram çözünür.Çözeltiyi 250 mililitrelik hacimsel bir şişeye aktarın. Deiyonize su ile çizgiye şişe doldurun ve bir molar tris HCl tampon elde etmek için karıştırın. Bu stok çözeltisinden, seri seyreltme ile 0,1 molar tris HCl tampon 20 mililitre hazırlayın.Tamponu bir pH metre ile izlerken, bir azı dinamosu hidroklorik asit kullanarak pH'ı 8,5'e ayarlayın. Sonra, pH 8.5 tris tampon ile bir mililitre 100 nanometre monokristalnanodiamonds mililitre süspansiyon başına bir miligram 0.02 mililitre seyreltmek. Mililitre nanoelmas süspansiyon başına 0,02 miligram elde etmek için 10 dakika karışımı karıştırın.Daha sonra, pH 8.5 tris tampon iki mililitre dopamin hidroklorür 20 miligram çözün, mililitre dopamin hidroklorür çözeltisi başına tamponlanmış 10 miligram elde etmek için 30 saniye girdap tarafından. Nanodiamond çözeltisine yeni hazırlanmış dopamin çözeltisinin beş, 7,5 veya 10 mikrolitresini ekleyin, mililitre başına 50, 75 veya 100 miligramlık son dopamin hidroklorür konsantrasyonunun istenip istenmediğine bağlı olarak. Reaksiyon hacmini ayarladıktan sonra, karışımı karanlıkta 12 saat boyunca 25 derecede şiddetle karıştırın.Daha sonra, polidopamin kaplı nanodiamonds süspansiyon aktarın 1.5 mililitre santrifüj tüp, ve santrifüj 16, 000 g iki saat için. Supernatant çıkarın ve her seferinde bir saat için 16, 000 g deiyonize su bir mililitre porsiyon ile nanodiamonds üç kez yıkayın. Daha sonra yıkanmış katılara 200 mikrolitre deiyonize su ekleyin ve polidopamin kaplı nanoelmasları yeniden dağıtmak için karışımı 30 saniye sonicate edin.Polidopamin kaplı nanoelmasların deiyonize suyla süspansiyonunun 40 mikrolitresini seri olarak seyreltin. Daha sonra, girdap tarafından deiyonize su 10 mililitre gümüş nitrat 100 miligram çözün. Bir duman başlık olarak, gümüş nitrat çözeltisi için bir azı lı sulu amonya ekleyin, damla, sarı çökelti formları kadar, periyodik çözüm sallayarak.Diamin gümüş hidroksit çözeltisi elde etmek için çökelti kaybolana kadar amonyan eklemeye devam edin. Hemen seyreltilmiş nanodiamond dağılım 40 mikrolitre diamin gümüş çözeltisi ya 4.3 veya 6.4 mikrolitre ekleyin, mililitre başına 0.4 veya 0.6 miligram nihai konsantrasyon için sırasıyla. Bundan sonra, deiyonize su ile 100 mikrolitre hacmi ayarlayın.Karışımı 10 dakika sonicate. Daha sonra, serbest gümüş iyonları kaldırmak için 16, 000 g 15 dakika boyunca dağılım santrifüj. Supernatant atın ve gümüş nanopartikül süslenmiş polidopamin kaplı nanodiamonds 16, 000 g beş dakika her zaman deiyonize su 100 mikrolitre porsiyon üç kez santrifüj ederek yıkayın.Gümüş nanopartikül dekore nanodiamonds için deiyonize su 100 mikrolitre ekleyin ve 30 saniye boyunca sonication onları yeniden dağıtmak. Nanoelmasları UV-Vis spektroskopisi ile karakterize edin 250 ile 550 nanometre arasında tarayın. Daha sonra, plazma ile temizlenmiş karbon kaplı bakır ızgaralar üzerine gümüş nanopartikül dekore nanodiamonds beş mikrolitre mevduat ve onları üç dakika boyunca oturup sağlar.Daha sonra, filtre kağıdı ile aşırı çözeltiyi uzaklaştırın. Her ızgarayı bir damla deiyonize su uygulayarak, 15 saniye boyunca bekleyerek ve filtre kağıdıyla üç kez yıkayın. İletim elektron mikroskobu ile örnekleri görselleştirmeden önce ızgaraların kurumasına izin verin.Kaplamasız nanodiamonds mikrokümeler ve agregalar oluşturmak eğilimindedir, polidopamin kaplı nanodiamonds iyi dağılımlar oluştururken. Yüksek dopamin konsantrasyonları nanoelmas yüzeylerde kalın polidopamin tabakalarının oluşumuna neden oldu. Kaplamasız nanoelmas dağılım açık ve renksizoldu.Nanodiamonds beş nanometre kalınlığında polidopamin tabakası ile kaplama üzerine, dağılım bulutlu ve kahverengi ortaya çıktı. Daha kalın polidopamin kaplamalarla dağılım görünümü giderek daha koyu hale geldi. 15 nanometre kalınlığında polidopamin tabakası ile kaplanmış nanodiamonds üzerinde diamin gümüş azaltılması en başarılı zaman diamin gümüş hidroksit konsantrasyonu 0.4 için 0.6 miligram mililitre başına oldu.Düşük konsantrasyonlarda oluşan nanoelmaslar etkili bir şekilde çalışamayacak kadar küçüktü. Maksimum emici değerler, mililitre çözeltibaşına 0,4 ila 0,6 miligram arasında oluşan nano partiküllerin sırasıyla yaklaşık 20 ve 30 nanometre çapa sahip olduğunu göstermiştir. TEM, mililitre diamin gümüş çözeltisi başına 0,4 miligramdan üretilen gümüş nano partiküllerin yaklaşık 24 nanometre genişliğinde olduğunu, mililitre çözeltibaşına 0,6 miligramlık çözeltiden üretilen nano partiküllerin ise yaklaşık 28 nanometre genişliğinde olduğunu gösterdi.Nanoelmas yüzeylerdeki nano partiküllerin sayısı da yüksek diamin gümüş konsantrasyonunda daha fazlaydı. Bu işlem den sonra kontrol edilebilir PDA kalınlığına sahip iyi dağılmış nanoelmaslar oluşmuştur. Bu teknik, araştırmacıların katalizör, biyosensörler ve nanotaşıyıcılar için nanoelmas uygulamalarını keşfetmelerinin önünü açıyor.Herhangi bir ek azaltma maddesi kullanmadan, PDA destekli maddeleştirme işlemi metal öncüllerinin azaltılması üzerine gümüş nano tanecikleri oluşumunu neden olabilir ve PDA kaplı yüzeyde onları hareketsiz. Buna ek olarak, PDA katmanları seri ve amin modifiye biyomolekülleri biraraya getirmek için daha fazla kullanılabilir açık fonksiyonel gruplar içerir.

Research

JoVE Journal

Chemistry

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

Bir Yöntem Yüzey Oksidasyon ve İndirgeme yoluyla Sıvı Metal Yüzey Gerilim işleyin

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

Microfluidic Dry-spinning and Characterization of Regenerated Silk Fibroin Fibers

Mikrosıvısal kuru-iplik ve rejenere ipek Fibroin lifleri karakterizasyonu

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

Platin-nikel Nanowires ve oksijen azaltma performansı için en iyi duruma getirme sentezi

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

Sentez ve elektrokimyasal CO2 azaltılması için geçiş metalleri tek Atom katalizör performans karakterizasyonu

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

Çekirdekleşme ligand-aracılı ve Paladyum Metal nano tanecikleri gelişmesi

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

Silikat Matrisler ve sentezlenmiş Nanoporous karbon yüzey özellikleri

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

Amphiphilik altın nanopartiküller sentezi ve karakterizasyonu

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

İnce Kontrollü Tek Katmanlı Gümüş Klorürlü İnce Film Gümüş/Gümüş Klorür Elektrotlarının İmalatı

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 ...