周囲条件下での金ナノ粒子の安定オリゴマークラスターのサイズ制御された合成のための簡単​​な方法

この手順の全体的な目標は、金ナノ粒子のオリゴマークラスターを生成することです:非常に安定で、容易に誘導体化され、チオシアン酸ナトリウムによるクロロアウリン酸の還元により、直径が十分に制御されています。今日見てきた粒子は、そのサイズが非常によく制御されているため、興味深い粒子であり、その結果、さまざまなサイズの粒子に対する膜の透過性を調べるために使用できます。それらは生物学的溶液中で非常に安定であるため、これは粒子の非常に強力な特性です。

この方法の主な利点は、ベンチトップ条件下で高品質の金オリゴクラスターを十分に制御して合成できること、および標準的なラボ機器と限られた数の試薬で簡単に行えることです。テキストプロトコルに示されているように必要なすべての溶液を調製した後、攪拌中の59.5ミリリットルの水を含むきれいな125ミリリットルのガラス瓶に7ミリリットルのホウ砂溶液を加えることにより、金オリゴクラスターの遅延時間合成を開始します。次に、2.8ミリリットルの塩化金溶液をボトルに加えると、オリゴクラスターのサイズを決定する遅延時間が開始されます。

遅延期間の終わりに、700マイクロリットルのチオシアン酸ナトリウム溶液をボトルに追加します。一晩攪拌を続けて、オリゴクラスターの合成を完了します。この手順を試行する際には、広口ディスペンサーを使用して、この溶液を大量にすべての試薬に塩化金とチオシアン酸ナトリウム溶液を迅速に追加することが重要です。

追加成長のために、10ミリリットルの金オリゴクラスターと60ミリリットルのヒドロキシル化塩化金溶液を組み合わせます。次に、激しく攪拌しながら900マイクロリットルのチオシアン酸ナトリウム溶液を追加します。反応が完了するまで、混合物を一晩攪拌します。

誘導体化に先立って、30キロダルトンのカットオフ遠心フィルターに70ミリリットルの粗オリゴクラスターを加え、3, 000倍gで15分間回転させます。次に、マイクロピペットで回収量を測定します。

次に、オリゴクラスターの回収された体積の9分の1に等しいGSHの体積を追加します。反応を室温で10分以内放置します。誘導体化したオリゴクラスターを50ミリリットルのダルベッコリン酸緩衝生理食塩水に希釈して、反応を停止します。

次に、誘導体化したオリゴクラスターを30キロダルトンのカットオフ遠心フィルターに適用し、3, 000倍gで15分間回転させます。最後に、フィルターを反転させ、500倍のgで3分間回転させて、リースティンテープを回収します。グルタチオン誘導体化オリゴクラスターを摂氏4度で保存します。

粗オリゴクラスターをゲル電気泳動で分析するには、ローディングバッファーと2対1の比率で混合します。次に、30マイクロリットルのオリゴクラスターをプレキャストポリアクリルアミドグラジエントゲルにロードします。トリスグリシン緩衝液を含むゲルを200ボルトで26分間泳動します。

誘導体化オリゴクラスターのゲル電気泳動では、まず水で1対3の比率で希釈します。次に、ローディングバッファーでクラスターをさらに2対1の比率で希釈します。10マイクロリットルのオリゴクラスター混合物をプレキャストポリアクリルアミドグラジエントゲルにロードし、トリスグリシンバッファーを含むゲルを200ボルトで26分間泳動します。

透過型電子顕微鏡で分析するには、20マイクロリットルの濃縮オリゴクラスターを0.5ミリリットルの水で洗浄し、0.5ミリリットル、30キロダルトンのカットオフ遠心フィルターにロードします。14, 000倍gで10分間回転させます。次に、チューブからろ液を取り出し、レイタデートを0.5ミリリットルの水に再懸濁します。

洗浄をさらに2回繰り返し、オリゴクラスターを水で500倍に希釈します。カーボンコーティングされたグリッドをグロー放電した後、0.6マイクロリットルのオリゴクラスターをグリッドに堆積させ、10分間風乾させます。最後に、透過型電子顕微鏡で80キロボルトの倍率100, 000倍を使用してオリゴクラスターを視覚化します。

遅延時間および追加手順を使用して合成された金オリゴクラスターのサイズを、ゲル電気泳動によって分析しました。ゲルのレーン2から4では、遅延時間が長くなるとクラスターサイズが大きくなることが示されました。レーン5から8は、追加手順で使用されるヒドロキシル化金の量とともにクラスターのサイズも増加することを確認しています。

透過型電子顕微鏡を使用して、オリゴクラスター粒子の直径を決定しました。直径は、粒子を含む50ナノメートル×50ナノメートルのグリッド領域の画像から測定を行うことによって計算されました。粒子サイズの遅延時間と水酸化金の添加量との関係をグラフ化しました。

次に、これらのデータを各手順の粒子径の予測方程式に変換しました。金のクラスターを作る方法は、あなたが話したと確信していますが、アルカリ溶液中の塩化金のヒドロキシル化に依存しています。そのため、ヒドロキシル化が多ければ多いほど、金のクラスターを生成する可能性は低くなります。

ここでの私の新しい本は、アルカリへの曝露の時間的要素がクラスターのサイズを制御するために使用できることに初めて気付いたため、私にとって最初に興味深いものです。正しく行えば、3ナノメートルから70ナノメートルのサイズの金オリクラスターを1日未満で合成できます。得られたナノ粒子は、生理学的バッファーや血漿中で安定であるため、観察可能な実験に適しています。

ここで説明する金オリゴクラスターには、事前の誘導体化なしで濃縮できるため、根化剤の広がりを少量で使用できるという追加の利点があります。