谷战军课题组

[转载]Nature Protocols:手把手教你修饰纳米金!

2016-10-25 11:24来源:纳米人微信公众号作者:纳米人网址:http://www.nanoer.net/resource/sd/2016-12-06/584.html浏览数:379 

等离激元纳米Au囊泡是有两亲性纳米金组装形成的具有等离激元特性的囊泡结构。其在药物递送领域的主要优势在于:

1)空腔可确保药物的高负载量;

2)可调的强等离激元特性,搭配拉曼标记物,可用于拉曼追踪药物载体和定位肿瘤细胞。

纳米金表面的两亲性有2种方法可以实现:

1)两亲性嵌段共聚物的共价修饰;

2)疏水和亲水聚合物的混合修饰。

一般来说,亲水性聚合物以PEG为主,而疏水性聚合物则种类繁多,用来实现pH响应、光敏、生物降解等功能。

1. 不同两亲性纳米金组装的等离激元囊泡

有鉴于此,陈小元课题组在Nature Protocol发表文章,详细介绍了他们关于等离激元纳米Au囊泡的制备方法,现总结给大家,希望有所借鉴!

总体来说,等离激元纳米Au囊泡的制备分为三步:

1)两亲性的纳米金制备

2)两亲性纳米金的表征

3)两亲性纳米金的自组装

两亲性纳米金的制备

1. 一步修饰法:“grafting to”

带巯基的两亲聚合物链,通过形成Au-S共价键,直接修饰到Au纳米颗粒表面。

1. 一步修饰法

2. 两步修饰法:“grafting to”+“grafting from”

1)将S-PEG和原子转移自由基聚合引发剂ATRP或开环聚合引发剂ROP修饰到Au纳米颗粒表面;

2)通过原子转移自由基聚合或者开环聚合在纳米金表面生长疏水聚合物。

2. 两种机理的两步修饰法

其中,SI-ATRP(表面引发原子转移自由基聚合)方法有利于控制带有碳氢主链的疏水聚合物的生长;而SI-ROP(表面引发开环聚合)方法有利于环形单体疏水聚合物的生长。

2. 引发效率

两亲性纳米金的表征

   制备得到两亲性Au纳米颗粒之后,进行等离激元囊泡自组装之前,需要进行全面的表征,免得做无用功。

11H-NMR:确定聚合物的组成

2GPC:分析疏水聚合物的分子量

3TGA:确定嫁接到Au纳米颗粒表面的聚合物的重量

4UV-Vis:确定疏水聚合物是否成功修饰到Au纳米颗粒表面,SPR峰值,以及稳定性。

两亲性纳米金的自组装

经过严格的质量控制之后,就可以进行自组装了。陈小元课题组多项研究表明,两亲性聚合物可驱动纳米金自组装形成等离激元纳米囊泡。纳米金包埋于倒塌的疏水聚合物中,而亲水聚合物延伸到囊泡内外的水溶液环境中,保持囊泡的稳定性。另外,囊泡壳层中金纳米颗粒的间距可通过聚合物分子的密度和分子量调控,从而实现对光学性质的控制。

      囊泡的解体可通过pH、光或者酶改变疏水链的疏水性来实现。

3. 自组装形成囊泡

实验技巧

        从材料和设备选择,实验装置搭建,到实验步骤的操作细节和实验结果的分析,原文都有非常详细的说明,具体请参考原文(已上传至QQ总群和生物医药QQ9906 6659)。

3. 实验中可能出现的问题和解决方案

这篇文章为纳米金的表面功能化和组装提供了一套较为系统的标准方法,尤其适合于经常重复不出文献或者缺乏表面修饰经验的同志们!

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Jibin Song, Peng Huang and  Xiaoyuan Chen. Preparation of plasmonic vesicles from amphiphilic gold nanocrystals grafted with polymer brushes. Nature Protocols 2016, 11, 2287-2299.

http://www.nature.com/nprot/journal/v11/n11/full/nprot.2016.137.html


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原文出处Nature Protocols:手把手教你修饰纳米金


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