Name: manganese oxide nanoparticle synthesis by thermal decomposition of manganese(ii) acetylacetonate
Uploaded: 2020-06-18T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Manganese Oxide Nanoparticle Synthesis by Thermal Decomposition of ManganeseII Acetylacetonate at JoVE.com

Эта работа была поддержана WVU химической и биомедицинской инженерии Департамента стартовых фондов (M.F.B.). Авторы хотели бы поблагодарить д-ра Марсела Редиголо за руководство по подготовке сетки и захват изображения наночастиц с TEM, д-р Цян Ван за поддержку в оценке XRD и FTIR спектра, д-р Джон Зондло и Хантер Snoderly для программирования и интеграции контроллера температуры в протокол синтеза наночастиц, Джеймс Холл за его помощь в сборке наночастиц синтеза установки , Александр Pueschel и Дженна Вито за помощь в количественной оценке диаметров наночастиц MnO из изображений TEM, и WVU Общий исследовательский центр для использования TEM, XRD и FTIR.

1. Сборка стеклянной посуды и труб – будет выполнена только в первый раз
ПРИМЕЧАНИЕ: Рисунок 1 показывает экспериментальную установку для синтеза наночастиц MnO с пронумеровавными соединениями труб. Рисунок S1 показывает ту же установку с ос?...

Протокол в настоящем документе описывает поверхностный синтез наночастиц MnO с использованием Mn (II) ACAC, DE и OA. Mn (II) ACAC используется в качестве исходного материала для обеспечения источника Mn2 "для формирования наночастиц MnO. Стартовый материал можно легко заменить, чтобы обеспечить ?...

Наночастицы оксида металла обладают магнитными, электрическими и каталитическими свойствами, которыебыли применены в биоизвечании 1,,2,,3,сенсорных технологиях 4,,5,катализе 6,,7,,8,хранении энергии 9иочистке воды 10. В биомедицинской области, наночастицы оксида железа и оксид марганца (MnO) наночастицы доказали полезность в качестве контрастных агентов в магнитно-резонанснойтомографии (МРТ) 1,2. Наночастицы оксида железа производят надежный отрицательный контраст на T2 иМРТ и являются достаточно мощными, чтобы визуализировать одиночные помеченные клетки in vivo11,12,13; однако негативный сигнал МРТ не может быть модулирована и остается "ON" на протяжении всего срока типичных экспериментов. Из-за эндогенного железа, присутствуют в печени, костном мозге, крови и селезенке, отрицательный контраст, порожденный наночастицами оксида железа может быть трудно интерпретировать. Наночастицы MnO, с другой стороны, реагируют на падение рН. МРТ-сигнал для наночастиц MnO может перейти от "OFF" к "ON" послетого,как наночастицы интернализированы внутри низких эндосом рН и лизосом целевой клетки,таких как раковая клетка 14,15,16,17,18,19. Положительный контраст на T1 МРТ производится от растворения MnO до Mn2 "при низком рН безошибочно и может улучшить специфичность обнаружения рака, только освещая на целевом месте в злокачественной опухоли. Контроль над размером наночастиц, морфологией и составом имеет решающее значение для достижения максимального сигнала МРТ от наночастиц MnO. В этом документе мы описываем, как синтезировать и охарактеризовать наночастицы MnO с помощью метода теплового разложения, и отмечаем различные стратегии тонкой настройки свойств наночастиц путем изменения переменных в процессе синтеза. Этот протокол может быть легко изменен для производства других магнитных наночастиц, таких как наночастицы оксида железа.
Наночастицы MnO были произведены различными методами, включая тепловое разложение20,,21,,22,,23,,24,,25,гидро/солвотермальные26,27,28,29, отшелушиваемые30,31,32,33,34, перманганат сокращения35,36,37,38, и adorption-окисления39,40,41,42. Тепловое разложение является наиболее часто используемым методом, который включает в себя растворение прекурсоров марганца, органических растворителей и стабилизирующими агентами при высоких температурах (180 - 360 градусов по Цельсию) при наличии инертной газенозной атмосферы для формирования наночастицMnO 43. Из всех этих методов, тепловое разложение является превосходным методом для создания различных нанокристаллов MnO чистой фазы (MnO, Mn3O4 и Mn2O3) с узким распределением размеров. Его универсальность подчеркивается за счет способности жестко контролировать размер наночастиц, морфологию и состав, изменяя времяреакции 44,,45,,46,температура 44,,47,,48,,49,типы /коэффициентыреакционирующих 20,,45,,47,48,,50 и инертного газа47,,48,50 используется. , Основными ограничениями этого метода являются потребность в высоких температурах, атмосфера без кислорода и гидрофобное покрытие синтезированных наночастиц, что требует дальнейшей модификации полимерами, липидами или другими лигандами для повышения солуственностибиологических применений 14,,51,,52,,53.
Помимо теплового разложения, гидро/солвотермальный метод является единственным другим методом, который может производить различные фазы MnO, включая MnO, Mn3O4и MnO2; все остальные стратегии формируют только продукты MnO2. Во время гидро/солвотермального синтеза прекурсоры, такие как Mn (II) stearate54,55 и Mn (II)ацетат 27 нагреваются до 120-200 градусов по Цельсию в течение нескольких часов для достижения наночастиц с узким распределением размеров; однако, специализированные сосуды реакции необходимы и реакции выполнены на высоком давлении. В отличие от этого, стратегия отшелушивания включает в себя обработку многослойного или объемного материала для содействия диссоциации в 2D-одиночные слои. Его основным преимуществом является производство нанолистов MnO2, но процесс синтеза долго требует нескольких дней, и в результате размер листов трудно контролировать. Кроме того, перманганаты, такие как KMnO4 может реагировать с уменьшениемагентов, таких как олеевая кислота 56,57,оксид графена 58 или поли(калиламин гидрохлорид) 59 для создания MnO2 наночастиц. Использование KMnO4 облегчает образование наночастиц при комнатной температуре в течение нескольких минут до нескольких часов в aqueous условиях43. К сожалению, быстрый синтез и рост наночастиц затрудняет тонкое управление размером наночастиц. Наночастицы MnO2 также могут быть синтезированы с помощью окисления адсорбции, в результатекоторого ионы Mn 2 'адсорбируются и окисляются до MnO2 кислородом в основных условиях. Этот метод будет производить небольшие наночастицы MnO2 с узким распределением размеров при комнатной температуре в течение нескольких часов в aqueous средствах массовой информации; однако требование для adorption ионов Mn2 "и щелочных условиях ограничивает его широкое применение43.
Из обсуждаемых методов синтеза наночастиц MnO тепловое разложение является наиболее универсальным для генерации различных монодисперсных чистых фазовых нанокристаллов с контролем над размером, формой и составом наночастиц без необходимости специализированного синтеза сосудов. В этой рукописи мы описываем, как синтезировать наночастицы MnO путем теплового разложения при 280 градусах Цельсия с использованием марганцевого (II) ацетилацетоната (Mn(II) ACAC в качестве источника Ионов Mn2 , олеиламина (ОА) в качестве уменьшающего агента и стабилизатора, и дибензилового эфира (DE) в качестве растворителя под азотной атмосферой. Стеклянная посуда и трубная установка для синтеза наночастиц подробно описаны. Одним из преимуществ метода является включение контроллера температуры, термопарного зонда и нагревательной мантии, чтобы обеспечить точный контроль над скоростью нагрева, пиковой температурой и временем реакции при каждой температуре для точной настройки размера и состава наночастиц. В этом случае мы показываем, как размером наночастиц также можно манипулировать, изменяя отношение ОА к DE. Кроме того, мы демонстрируем, как подготовить образцы наночастиц и измерить размер наночастиц, объемный состав и состав поверхности с помощью электронной микроскопии передачи (TEM), рентгеновской дифракции (XRD) и инфракрасной спектроскопии (FTIR) Фурье-трансформируется соответственно. Включены дополнительные рекомендации по анализу собранных изображений и спектров с каждого инструмента. Для генерации наночастиц MnO равномерной формы должен присутствовать стабилизатор и адекватный поток азота; Результаты XRD и TEM показаны для нежелательных продуктов, сформированных при отсутствии ОА и при низком потоке азота. В разделе Обсуждение мы подчеркиваем важные шаги в протоколе, метрики для определения успешного синтеза наночастиц, дальнейшее изменение протокола разложения для изменения свойств наночастиц (размер, морфология и состав), устранение неполадок и ограничения метода, а также применение наночастиц MnO в качестве контрастных агентов для биомедицинской визуализации.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Chemicals and Gases</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Benzyl ether (DE)</td>
			<td>Acros Organics</td>
			<td>AC14840-0010</td>
			<td>Concentration: 99%, 1 L</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Drierite</td>
			<td>W. A. Hammond Drierite Co. LTD</td>
			<td>23001</td>
			<td>Drierite 8 mesh, 1 lb</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol</td>
			<td>Decon Laboratories&#160;</td>
			<td>2701</td>
			<td>200 proof, 4 x 3.7 L</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hexane</td>
			<td>Macron Fine Chemicals</td>
			<td>5189-08</td>
			<td>Concentration:&#160; &#8805;98.5%, 4 L</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hydrochloric acid</td>
			<td>VWR</td>
			<td>BDH3030-2.5LPC</td>
			<td>Concentration: 36.5 - 38.0 % ACS, 2.5 L</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Manganese (II) acetyl acetonate (Mn(II)ACAC)</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>245763-100G</td>
			<td>100 g</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nitrogen gas tank</td>
			<td>Airgas</td>
			<td>NI R300</td>
			<td>Research 5.7 grade nitrogen, size 300 cylinder</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nitrogen regulator</td>
			<td>Airgas</td>
			<td>Y11244D580-AG</td>
			<td>Single stage brass 0-100 psi analytical cylinder regulator CGA-580 with needle outlet</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oleylamine (OA)</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>O7805-500G</td>
			<td>Concentration: 70%, technical grade, 500 g</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silicone oil</td>
			<td>Beantown Chemical</td>
			<td>221590-100G</td>
			<td>100 g</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Equipment</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifuge</td>
			<td>Beckman-Coulter</td>
			<td>Avanti J-E</td>
			<td>JA-20 fixed-angle aluminum rotor, 8 x 50 mL, 48,400 x g</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hemisphere mantle</td>
			<td>Ace Glass Inc.</td>
			<td>12035-17</td>
			<td>115 V, 270 W, 500 mL, temperature up to 450 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hot plate stirrer</td>
			<td>VWR</td>
			<td>97042-642</td>
			<td>120 V, 1000 W, 8.3 A, ceramic top</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Temperature controller</td>
			<td>Yokogawa Electric Corporation</td>
			<td>UP351</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Temperature probe</td>
			<td>Omega</td>
			<td>KMQXL-040G-12</td>
			<td>Immersion probe, temperature up to 1335 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vacuum oven</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>282A</td>
			<td>120 V, 1800 W, temperature up to 280 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vortex mixer</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>02-215-365</td>
			<td>120 V, 50/60 Hz, 150 W</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Water bath sonicator</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>FS30H</td>
			<td>Ultrasonic power 130 W, 3.7 L tank</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tools and Materials</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dumont tweezer</td>
			<td>Electron Microscopy Sciences</td>
			<td>72703D</td>
			<td>Style 5/45, Dumoxel, 109 mm, for picking up TEM grids</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dumont reverse tweezer</td>
			<td>Ted Pella</td>
			<td>5748</td>
			<td>Style N2a, 118 mm, NM-SS, self-closing, holding TEM grids in place for sample preparation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mortar and pestle</td>
			<td>Amazon</td>
			<td>BS0007</td>
			<td>BIPEE agate mortar and pestle, 70 X 60 X 15 mm labware</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nalgene&#8482; Oak Ridge tubes</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>3139-0050</td>
			<td>Polypropylene copolymer, 50,000 x g, 50 mL, pack of 10</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scintillation vials</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>03-337-4</td>
			<td>20 mL vials with white caps, case of 500</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TEM grids</td>
			<td>Ted Pella</td>
			<td>01813-F</td>
			<td>Carbon Type-B, 300 mesh, copper, pack of 50</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glassware Setup</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4-neck round bottom flask</td>
			<td>Chemglass Life Sciences</td>
			<td>CG-1534-01</td>
			<td>24/40 joint, 500 mL, #7 chem thread for thermometers</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>6-port vacuum manifold</td>
			<td>Chemglass Life Sciences</td>
			<td>CG-4430-02</td>
			<td>480 nm, 6 ports, 4 mm PTFE stopcocks</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Adapter</td>
			<td>Chemglass Life Sciences</td>
			<td>CG-1014-01</td>
			<td>24/40 inner joint, 90&#176;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Condenser</td>
			<td>Chemglass Life Sciences</td>
			<td>CG-1216-03</td>
			<td>24/40 joint, 365 mm, 250 mm jacket length</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Drierite 26800 drying column</td>
			<td>Cole-Parmer&#160;</td>
			<td>EW-07193-00</td>
			<td>200 L/hr, 90 psi</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Funnel</td>
			<td>Chemglass Life Sciences</td>
			<td>CG-1720-L-02</td>
			<td>24/40 joint, 100 powder funnel, 195 mm OAL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Interlocked worm gear hose clamp</td>
			<td>Grainger</td>
			<td>16P292</td>
			<td>1/2&#34; wide stainless steel clamp, 3/8&#34; to 7/8&#34; diameter, to secure condenser tubing, 10 pack&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Keck clips</td>
			<td>Kemtech America Inc</td>
			<td>CS002440</td>
			<td>24/40 joint</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Metal claw clamp</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>05-769-7Q</td>
			<td>22cm, three-prong extension clamps</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Metal claw clamp holder</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>05-754Q</td>
			<td>Clamp regular holder</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mineral oil bubbler</td>
			<td>Kemtech America Inc</td>
			<td>B257040</td>
			<td>185 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rotovap trap</td>
			<td>Chemglass Life Sciences</td>
			<td>CG-1319-02</td>
			<td>24/40 joints, 100 mL, self washing rotary evaporator</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rubber stopper</td>
			<td>Chemglass Life Sciences</td>
			<td>CG-3022-98</td>
			<td>24/40 joints, red rubber</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tubing for air/water&#160;</td>
			<td>McMaster-Carr</td>
			<td>6516T21</td>
			<td>Clear Tygon PVC for air/water, B-44-3, 1/4&#34; ID, 1/16&#34; wall, 25 ft</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tubing for air/water&#160;</td>
			<td>McMaster-Carr</td>
			<td>6516T26</td>
			<td>Clear Tygon PVC for air/water, B-44-3, 3/8&#34; ID, 1/16&#34; wall, 25 ft</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tubing for chemicals</td>
			<td>McMaster-Carr</td>
			<td>5155T34</td>
			<td>Clear Tygon PVC for chemicals, E-3603, 3/8&#34; ID, 1/16&#34; wall, 50 ft</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Analysis Programs</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>XRD analysis program</td>
			<td>Malvern Panalytical</td>
			<td>N/A</td>
			<td>X&#39;Pert HighScore Plus</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FTIR analysis program</td>
			<td>Varian, Inc.</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Varian Resolutions Pro</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

manganese oxide nanoparticle synthesis by thermal decomposition of manganese(ii) acetylacetonate

Для биомедицинских применений, наночастицы оксида металла, такие как оксид железа и оксид марганца (MnO), были использованы в качестве биосенсоров и контрастных агентов в магнитно-резонансной томографии (МРТ). В то время как наночастицы оксида железа обеспечивают постоянный отрицательный контраст на МРТ по поводу типичных экспериментальных таймфреймов, MnO генерирует переключаемый положительный контраст на МРТ через растворение MnO до Mn2 "при низком рН в эндосомах клеток, чтобы "включить ON" контраст. Этот протокол описывает синтез наночастиц MnO, образованных тепловым разложением ацетилэстоната марганца (II) в олейламине и дибензиловом эфире. Хотя запуск синтеза наночастиц MnO прост, первоначальная экспериментальная установка может быть трудно воспроизвести, если подробные инструкции не предоставляются. Таким образом, стеклянная посуда и трубная сборка сначала тщательно описаны, чтобы позволить другим следователям легко воспроизвести установку. Метод синтеза включает в себя контроллер температуры для достижения автоматизированных и точных манипуляций с желаемым температурным профилем, что повлияет на размер и химию наночастиц. Протокол теплового разложения может быть легко адаптирован для генерации других наночастиц оксида металла (например, оксида железа) и включения альтернативных органических растворителей и стабилизаторов (например, олеиновой кислоты). Кроме того, соотношение органического растворителя к стабилизатору может быть изменено на дальнейшие свойства наночастиц, что показано в настоящем. Синтезированные наночастицы MnO характеризуются морфологией, размером, объемным составом и составом поверхности с помощью электронной микроскопии передачи, рентгеновской дифракции и инфракрасной спектроскопии Фурье, соответственно. Наночастицы MnO, синтезированные этим методом, будут гидрофобными и должны быть дополнительно манипулированы через лиганд-обмен, полимерную инкапсуляцию или липидное ограничение для включения гидрофильных групп для взаимодействия с биологическими жидкостями и тканями.

Чтобы подтвердить успешный синтез, наночастицы MnO должны быть анализированы на размер и морфологию (TEM), объемный состав (XRD) и состав поверхности (FTIR). На рисунке 2 показаны репрезентативные изображения наночастиц MnO, синтезированных с использованием уменьшающиеся соотно...

Watch this Scientific Journal Video about Manganese Oxide Nanoparticle Synthesis by Thermal Decomposition of ManganeseII Acetylacetonate at JoVE.com

Manganese Oxide Nanoparticle Synthesis by Thermal Decomposition of ManganeseII Acetylacetonate

Этот протокол подробно поверхностный, один горшок синтеза оксида марганца (MnO) наночастиц путем теплового разложения марганца (II) ацетилацетоната в присутствии олеиламина и дибензил эфира. Наночастицы MnO используются в различных областях применения, включая магнитно-резонансную томографию, биосенсинг, катализ, батареи и очистку сточных вод.

Синтез наночастиц оксида марганца путем теплового разложения марганца (II) ацетилацетоната

For biomedical applications, metal oxide nanoparticles such as iron oxide and manganese oxide (MnO), have been used as biosensors and contrast agents in ...

По сравнению с другими методами синтеза, тепловое разложение генерирует однородные наночастицы оксида металла с жестким контролем над размером частиц, формой и химическим составом. Этот метод является легким синтезом горшка, который использует три реагента, металлический прекурсор, органический растворитель и стабилизатор. Он может производить различные типы наночастиц, включая оксид марганца и оксид железа.Демонстрация процедуры будет Селия Мартинес Де Ла Торре, аспирант научный сотрудник в моей лаборатории. Перед началом эксперимента поместите четыре шеи 500 миллилитров круглой нижней колбы на нагревательной мантии. И закретте среднюю шею металлическим зажимом.Добавьте магнитный батончик к круглой нижней колбе и поместите стеклянную воронку в среднюю шею колбы. Убедитесь, что безопасность и входные стопкоуки открыты. Добавьте 1,51 грамма ацетилацетоната марганца II через воронку в круглую нижнюю колбу.И добавить 20 миллилитров аллиламина и 40 миллилитров ди-бензил эфира в колбу. Прикрепите конденсатор к левой шее колбы и используйте металлический зажим когтей, чтобы закрепить конденсатор к колбе. Добавьте стеклянный адаптер локтя к верхней части конденсатера и прикрепите ловушку ротовап к правой шее круглой нижней колбы.Зашнуйте стеклянный локоть адаптер на верхней части ловушки ротовап. И сложите резиновую пробку на среднюю шею круглой нижней колбы. Таким образом, стороны покрывают шею колбы.Используйте пластиковые конические зажимы для защиты соединений шеи стеклянной посуды. И поместите температурный зонд в маленькую шею в коричневой нижней колбе. Используйте крышку шеи и O-кольцо, чтобы затянуть и обезопасить зонд и реакционной смеси, не касаясь стекла.И подключите температурный зонд к входу контроллера температуры. Подключите нагревающую мантию к выходу контроллера температуры и включите пластину перемешивания, чтобы начать энергичное перемешивание раствора. Откройте резервуар для азота без воздуха, чтобы медленно начать поступать азот в систему и использовать регулятор для регулировки потока, пока устойчивый поток пузырьков образуется в середине пузыря минерального масла.Затем включите холодную воду в капоте дыма к конденсатору и закройте это Для синтеза наночастиц включите контроллер температуры, чтобы начать реакцию. И следить за изменениями, которые происходят в температуре на протяжении всего эксперимента. При 280 градусах по Цельсию выключите азотный бак и закройте правый стопкок.Температура будет проходить при температуре 280 градусов по Цельсию в течение 30 минут. За это время цвет реакции изменится на зеленый тон, указывающий на образование оксида марганца. Когда реакция остынет до комнатной температуры, выключите температурный контроллер, перемешайте пластину и воду и вы опустите раствор наночастиц оксида марганца в чистый стакан 500 миллилитров.Добавьте в стакан в два раза больше 200 доказательств этанола. И разделить смесь наночастиц поровну между четырьмя центрифугами труб. После укупорки отложений наночастицы центрифугированием и отбрасывают коричневый ясный супернатант.Добавьте пять миллилитров шестиугольника в каждую трубку. И повторно приостановить наночастицы путем вихрей. Добавьте любой дополнительный раствор наночастиц и 200 доказательство этанола в трубки, пока каждый из них три четверти полной и центрифуги нано-частиц снова.Повторно приостанавливать каждую трубку наночастиц в пяти миллилитров шестиугольника с вихрем и объединить четыре трубки раствора в две трубки. Принесите объем в каждой трубке до трех четвертей, полных 200 доказательство этанола и центрифуги нано-частиц снова. Отбросьте почти бесцветный и очистить супернатант.И повторно приостановить наночастицы в пяти миллилитров шестиугольника с вихрем. Налейте весь объем обеих трубок в 20 миллилитров стекла scintillation мерзкий. И испарять шестиугольный в дым капот на ночь.На следующее утро поместите мерзкий при 100 градусах по Цельсию в течение 24 часов, чтобы высушить наночастицы перед использованием шпателя, чтобы разбить порошок. Для оценки размера наночастиц и морфологии поверхности используйте раствор и пестик, чтобы распылить наночастицы оксида марганца в тонкий порошок, и добавить пять миллиграммов порошка в 15 миллилитров конической центрифуги трубки. Добавьте 10 миллилитров 200 доказательств этанола в трубку и ванна sonicate наночастицы смеси в течение пяти минут, пока наночастицы полностью повторно приостановлено.Сразу же после повторной подвески, добавить три пять микролитров капли раствора наночастиц в 300 сетки медной сетки поддержки пленки углерода типа B.After сушки воздуха оценить форму наночастиц и размер TEM в соответствии со стандартными протоколами с силой пучка 200 киловольт спот размером один и 300 X увеличение. Чтобы определить состав наночастиц навалом, используйте шпатель для передачи некоторых мелких наночастиц порошка на рентгеновской дифракции образца держателя. И собирать рентгеновские спектры дифракции частиц оксида марганца в соответствии со стандартными протоколами.Используйте два theta диапазоне от 10 до 110 градусов для просмотра оксида марганца и марганца до трех пиков оксида. Для определения состава поверхности наночастиц добавьте сухой порошок оксида марганца в держатель образца FTIR и соберите спектр FTIR наночастиц в соответствии со стандартными протоколами между 4 400 обратным сантиметровым диапазоном длин волн с разрешением в четыре сантиметра. Идеальные изображения TEM состоят из отдельных темных округлых восьмиугольных наночастиц с минимальным перекрытием.Если высокая концентрация наночастиц оксида марганца приостановлена в этаноле, или слишком много капель подвески наночастиц добавляются в Т и сетки каждое изображение будет состоять из крупных агломераций наночастиц. Если в этаноле будет подготовлена низкая концентрация наночастиц, то наночастицы будут разделены, но слишком редко распределены по сетке TEM. В целом, снижение соотношения аллиламин ди бензил эфир дает меньше оксида марганца наночастицы с меньшими различиями в размерах, за исключением случаев, когда только аллиламин используется производить аналогичный размер наночастиц в соотношении 30 30.Рентгеновская дифракция может быть использована для определения кристаллической структуры и фазы наночастиц. Пики рентгеновской дифракции можно сопоставить с пиками рентгеновской дифракции из известных соединений. Для облегчения оценки состава наночастиц здесь можно наблюдать наночастицы оксида марганца FTIR после фоновой коррекции.Все спектры показывают симметричные и асимметричные метиленовые пики, связанные с группами. В дополнение к аминальной радикулы изгиб вибрации пики, связанные с группами. Кроме того, все спектры наночастиц FTIR содержат марганец кислорода и марганца кислорода марганца облигаций вибрации около 600 обратных сантиметров, которые подтвердили состав, найденный через рентген дифракции.Чтобы обеспечить точное считывку температуры, температурный зонд не касается стекла. Необходимо также тщательно контролировать уровень силиконового масла и скорость потока азота. Наночастицы оксида металла могут быть сделаны гидрофильные через полимерную или липидную инкапсуляцию для повышения их биосовместимости.Целевые агенты могут также касаться накопления световых наночастиц in vivo.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Manganese Oxide Nanoparticle Synthesis by Thermal Decomposition of Manganese(II) Acetylacetonate

Synthesis, Assembly, and Characterization of Monolayer Protected Gold Nanoparticle Films for Protein Monolayer Electrochemistry

Синтез, монтаж, и характеристика монослоя охраняемые пленок золота наночастицы для Белки электрохимии монослоя

Colloidal gold nanoparticles protected with alkanethiolate ligands called monolayer protected gold clusters (MPCs) are synthesized and subsequently ...

Soft Lithographic Functionalization and Patterning Oxide-free Silicon and Germanium

Мягкие Литографские Функционализация и структурирование оксида свободного кремния и германия

The development of hybrid electronic devices relies in large part on the integration of (bio)organic materials and inorganic semiconductors through a ...

Combinatorial Synthesis of and High-throughput Protein Release from Polymer Film and Nanoparticle Libraries

Комбинаторного синтеза и высокая пропускная способность белка Освобождение от полимерной пленки и наночастицы библиотеки

Polyanhydrides are a class of biomaterials with excellent biocompatibility and drug delivery capabilities. While they have been studied extensively with ...

Evaluation of Polymeric Gene Delivery Nanoparticles by Nanoparticle Tracking Analysis and High-throughput Flow Cytometry

Оценка Полимерные доставки генов наночастиц наночастиц Анализ отслеживания и высокой пропускной проточной цитометрии

Non-viral gene delivery using polymeric nanoparticles has emerged as an attractive approach for gene therapy to treat genetic diseases1 and as a ...

Fabrication of a Functionalized Magnetic Bacterial Nanocellulose with Iron Oxide Nanoparticles

Изготовление функционализированного магнитной Бактериальный Nanocellulose с оксида железа наночастицами

In this study, bacterial nanocellulose (BNC) produced by the bacteria Gluconacetobacter xylinus is synthesized and impregnated in situ with iron oxide ...

Identification of Metal Oxide Nanoparticles in Histological Samples by Enhanced Darkfield Microscopy and Hyperspectral Mapping

Идентификация Metal Oxide наночастиц в гистологических образцов Enhanced Темнопольный микроскопии и Гиперспектрального карт

Nanomaterials are increasingly prevalent throughout industry, manufacturing, and biomedical research. The need for tools and techniques that aid in the ...

Microwave-driven Synthesis of Iron Oxide Nanoparticles for Fast Detection of Atherosclerosis

СВЧ-приводом Синтез оксида железа наночастицами для быстрого обнаружения Атеросклероз

A fast and reproducible microwave-driven protocol has been developed for the synthesis of neridronate-functionalized nanoparticles. Starting from the ...

Synthesis of Gold Nanoparticle Integrated Photo-responsive Liposomes and Measurement of Their Microbubble Cavitation upon Pulse Laser Excitation

Синтез наночастиц золота Интегрированный фотография проблематики липосом и измерении их микропузырьков кавитации при импульсном лазерном возбуждении

Photo-responsive nanoparticles (NPs) have received considerable attention because of their potential in providing spatial, temporal, and dosage control ...

An Integrated System to Remotely Trigger Intracellular Signal Transduction by Upconversion Nanoparticle-mediated Kinase Photoactivation

Комплексная система удаленно вызвать внутриклеточного сигнала по Upconversion наночастиц-опосредованной киназы Photoactivation

Upconversion nanoparticle (UCNP)-mediated photoactivation is a new approach to remotely control bioeffectors with much less phototoxicity and with deeper ...

Retroductal Nanoparticle Injection to the Murine Submandibular Gland

Инъекции Retroductal наночастиц в мышиных подчелюстной железы

Two common goals of salivary gland therapeutics are prevention and cure of tissue dysfunction following either autoimmune or radiation injury. By locally ...