Nanosphères d'or ultra uniformes

Introduction

Pour les applications nécessitant la plus grande uniformité de taille et de forme, les nanosphères d'or ultra uniformes nanoComposix ont une forme sphérique presque parfaite, des surfaces lisses et les coefficients de variation les plus bas disponibles (CV < 5 %).

Ces particules sont utilisées comme matériaux de référence et pour des techniques d'imagerie qui tirent parti de leur uniformité exceptionnelle. L'histogramme et les images ci-dessous comparent les distributions de taille des nanosphères d'or de 50 nm de notre gamme de produits Ultra Uniform avec celles de notre gamme de produits Econix (abandonnée), telles que mesurées par microscopie électronique à transmission (TEM). L'histogramme et les images mettent en évidence la distribution étroite des tailles dans un ensemble de particules ultra uniformes.

Les nanosphères d'or ultra uniformes sont disponibles en produits standards avec des diamètres moyens de 10 nm, 20 nm, 30 nm, 50 nm et 100 nm. D'autres tailles jusqu'à 200 nm sont disponibles sur demande. Les particules sont fournies à une concentration de 0,05 mg/mL dans une solution de citrate de sodium et fonctionnalisées avec une surface carboxyle pour favoriser la stabilité à long terme et faciliter le couplage à un anticorps ou à d'autres biomolécules à l'aide d'une chimie de liaison EDC/NHS.

Propriétés optiques

Les nanosphères d'or ultra uniformes présentent une densité optique par unité de masse (DO/mg) plus élevée que nos autres nanoparticules d'or de même diamètre, et leurs distributions de taille étroites donnent lieu à des pics d'extinction optique extrêmement étroits. Les spectres optiques normalisés ci-dessous comparent la largeur des bandes d'extinction des nanoparticules d'or de 100 nm de nos gammes de produits Ultra Uniform et NanoXact. Une forme de bande plus étroite indique un ensemble plus homogène de nanoparticules dans les matériaux Ultra Uniform et entraîne une pureté de couleur améliorée.

En raison de leur taille et de leur forme très uniformes, les nanosphères d’or ultra uniformes diffusent une seule couleur de lumière sous l’imagerie au microscope à champ sombre. La grande pureté de leurs signatures de diffusion de la lumière fait de ces nanoparticules des marqueurs de diffusion idéaux pour l’imagerie et des éléments constitutifs de nanostructures et de dispositifs plasmoniques. Vous trouverez ci-dessous des images en champ sombre de la lumière diffusée par des nanosphères d'or ultra uniformes de 50 nm (à gauche) et 100 nm (à droite).

Applications

Étiquettes biologiques

Les nanosphères d'or ultra uniformes bénéficient d'une sélectivité spectrale et d'une pureté de couleur exceptionnelles par rapport à la taille des particules. Étant donné que la couleur est invariante d’une particule à l’autre au sein d’un même lot, plusieurs marqueurs peuvent être utilisés dans une seule image où des sélections de différentes tailles de nanoparticules d’or peuvent être conjuguées à différents anticorps pour aider à délimiter des cibles biologiques uniques.

Matériaux de référence pour la microscopie électronique

Les nanosphères d'or ultra uniformes recouvertes de polystyrène transparent aux électrons facilitent l'auto-assemblage des nanoparticules en réseaux uniformément espacés de particules exceptionnellement uniformes. Ces propriétés, combinées à un contraste d'image élevé, de grands espacements interparticulaires, une structure cristalline ordonnée et une taille contrôlable, en font des matériaux de référence idéaux pour la microscopie électronique à transmission (TEM). Par rapport à d'autres matériaux de référence qui peuvent être utiles uniquement dans une plage étroite de grossissement, les nanosphères d'or ultra uniformes offrent la capacité unique de servir d'outil d'étalonnage sur une large gamme de niveaux de grossissement. Le contraste élevé de l’image et la disposition ordonnée des particules permettent l’application d’outils automatisés pour analyser les images et dimensionner les nanoparticules. Pour plus d'informations, consultez notre livre blanc sur l'utilisation de nanosphères d'or ultra uniformes pour l'étalonnage TEM .

Normes de numérotation des particules

Les nanosphères d'or ultra uniformes sont utilisées comme étalons de nombre de particules pour l'étalonnage des instruments de spectrométrie de masse à plasma à couplage inductif (ICP-MS), des instruments de diffusion de la lumière et des instruments de comptage de particules. Parce qu’elles sont hautement cristallines et non poreuses, ces nanoparticules peuvent être utilisées pour quantifier les méthodes ICP-MS de porosité à particule unique.

Sonde pour la taille des pores fonctionnels des membranes d'ultrafiltration

Les nanosphères d'or ultra uniformes ont démontré leur capacité à valider la taille fonctionnelle des pores des membranes d'ultrafiltration commerciales. Une étude récente a réalisé un test de rétention de nanoparticules d'or et comparé la taille et la concentration des nanoparticules dans les suspensions avant et après leur passage à travers des membranes. Les tailles fonctionnelles des pores peuvent être déterminées avec une précision extraordinaire car les tailles des nanoparticules d'or sont soigneusement mesurées, extrêmement uniformes et ne se déforment pas dans des conditions de test sous pression. Cette technique est une contrepartie utile aux méthodes courantes de caractérisation de la taille des pores des membranes telles que la porosimétrie par déplacement gaz-liquide (GLDP) et la porosimétrie par déplacement liquide-liquide (LLDP). Il fournit également un moyen de mesure alternatif dans les cas où de très petites tailles de pores empêchent des mesures LLDP efficaces.

Nanoantennes pour la détection

Les nanosphères d'or ont démontré leur capacité à servir de nanoantennes dans les guides d'ondes plasmoniques. Une étude récente4 incorporé des nanosphères d'or ultra uniformes nanoComposix dans un complexe de nanofils d'argent pour agir comme des nanoantennes dans une structure de détection de chiralité. Lorsqu'elles sont exposées à la lumière incidente, les nanosphères d'or ultra uniformes propagent des polaritons de plasmon de surface (SPP) le long de la structure des nanofils d'argent et permettent la détection du dichroïsme circulaire avec une sensibilité aussi bonne que 1 mdeg d'ellipticité.

Ressources supplémentaires

Doté de nanosphères d'or ultra uniformes nanoComposix :

  1. Chan, Q. ; Entézarien, M. ; Zhou, J. ; Osterloh, R. ; Huang, Q. ; Ellefson, M. ; Mader, B. ; Liu, Y. ; Swierczek, M. Test de rétention de mélange de nanoparticules d'or avec détection de particules uniques : une sonde rapide et sensible pour la taille des pores fonctionnels des membranes d'ultrafiltration J. Membrane Sci. 2020, 599, 117822.
  2. Keri, A. ; Sapi, A. ; Ungor, D. ; Sebok, D. ; Csapó, E. ; Konya, Z. ; Galbács, G. Détermination de la porosité des particules nanométriques et submicroniques par spectrométrie de masse à plasma à couplage inductif de particules uniques J. Anal. Atome. Spectrom. 2020, 35, 1139-1147.
  3. Payne, LM ; Zilli, A. ; Wang, Y. ; Langbein, W. ; Borri, P. Dimensionnement optique quantitatif à haut débit de nanoparticules colloïdales individuelles par microscopie d'extinction par imagerie à grand champ – L'effet « ombre longue » Proc. SPIE 2019, 10892.
  4. Rothe, M. ; Zhao, Y. ; Müller, J. ; Kewes, G. ; Koch, CT ; Lu, Y. ; Benson, O. Auto-assemblage de structures de nanoantennes plasmoniques et de guides d'ondes pour la détection chirale sous-diffractionnelle ACS Nano 2021, 15 (1), 351-361 .

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