JP7197592B2 - ｃｔ－ＤＮＡ及びＢＳＡにおける自己組織化した銀ナノ粒子の光化学合成及び特性評価 - Google Patents
ｃｔ－ＤＮＡ及びＢＳＡにおける自己組織化した銀ナノ粒子の光化学合成及び特性評価 Download PDFInfo
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Description
特許法第３０条第２項適用 ２０１７年１２月８日にＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｐｈｏｔｏｂｉｏｌｏｇｙ Ａ：Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，ｖｏｌ．３５６，８ Ｄｅｃｅｍｂｅｒ ２０１７，ｐａｇｅｓ１－６
本発明は、診断及び治療画像化技術の改善のために取得される銀ナノ粒子に関する。
本発明は、特に、１秒の短い光照射時間で、ＤＮＡ及びＢＳＡにおいて、２－メルカプトチオキサントンにより、銀塩が銀ナノ粒子に還元されて自己組織化した銀ナノクラスターの性質を調べることに関する。
バイオテクノロジーにより提供される利点、及びＤＮＡ－金属ナノ粒子／ＢＳＡ－金属ナノ粒子における研究と応用への関心の高まりにより、多くのナノスケールの材料が開発され、診断と治療、及び生物学的システムで使用される。
光加硫には、加硫に比べて急速硬化、室温または最小温度での生産及び反応速度の低下などのいくつかの利点がある。さらに、前述の反応で使用される化学物質及び製品は毒性が低いことが非常に重要である。
他のナノ粒子と比較すると、貴金属ナノ粒子（特にＡｇＮＰ）は、興味深い化学的、物理的及び機械的特性のために考慮され、注目される材料である。その材料への関心の基準に触媒、ナノエレクトロニクス、生物医学、センサーなど様々な分野で使用されることがある（非特許文献１、２）。
ナノ粒子とタンパク質との相互作用を理解することは、生物学的及び医療的な応用における効果的な使用にとって重要である。相互作用により、タンパク質の構造が変化、または悪化することがある。その構造変化はまた、毒性に繋がる予期しない生物学的反応を引き起こす可能性がある。薬物送達デバイスとしてのＢＳＡの機能の強化は、そのナノ粒子との生体共役反応に基づいている（非特許文献３）。
最近、ＵＶ照射技術は熱技術の代替としてよく使用されている。ＵＶ照射技術が、より短い時間、より少ない工程及びより低温でのナノ粒子合成を可能にする。その技術により、ＤＮＡとＢＳＡはナノ粒子製造の鋳型として使用でき、金属ナノ粒子をＤＮＡとＢＳＡにおいて合成することができる（非特許文献４）。
従来技術における様々な製剤や方法の開発は、金属ナノ粒子がより高い収率で、より速く、より高い寸法安定性での合成を可能にすると考えられている。
光開始剤は、光を吸収して反応開始剤ラジカルを形成する化学システムで、１つの或いはそれ以上の補助分子を必要とし、単独で使用される分子であり、ＵＶ重合システムの最も重要な成分である（非特許文献５、６）。
銀ナノ粒子の合成は、様々な分野で数多くの応用があるため、非常に一般的である。銀ナノ粒子は、生成されたナノ粒子の寸法と形状に応じて光学特性と触媒特性を所有する。したがって、現在は、医学など様々な分野で異なる方法で使用の異なる形の銀ナノ粒子が合成される。
先行技術で知られている銀ナノ粒子の合成の例として、特許出願ＴＲ２０１０ ０９２７３を与えることができる。本発明は、広範囲の微生物に作用することができる天然の生物的還元剤を使用して、銀ナノ粒子を合成する方法に関する。本発明により、長時間安定したままであり得、創傷治癒特性が増加で、環境への悪影響を減少された銀ナノ粒子が取得できる。
従来技術では、長時間のＵＶ照射の結果として、ＤＮＡ及びＢＳＡにおける銀ナノクラスターの光化学形成が実現する。ただし、長時間の照射はＤＮＡ及びＢＳＡの変質を引き起こす可能性がある。さらに、この長時間の照射は、銀ナノ粒子の安定性に好ましくない影響を与える可能性がある。
その結果、上記のすべての問題のために、関連する技術分野での改善が必要である。
ＭｃＦａｒｌａｎｄ，Ａ．Ｄ．ａｎｄ Ｖａｎ Ｄｕｙｎｅ，Ｒ．Ｐ．，"Ｓｉｎｇｌｅ Ｓｉｌｖｅｒ Ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ ａｓ Ｒｅａｌ－Ｔｉｍｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｅｎｓｏｒｓ ｗｉｔｈ Ｚｅｐｔｏｍｏｌｅ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ"，Ｎａｎｏ Ｌｅｔｔ．，２００３，３（８），ｐ．１０５７－１０６２
Ｎｉｅ，Ｓ．ａｎｄ Ｅｍｏｒｙ，Ｓ．Ｒ．，"Ｐｒｏｂｉｎｇ Ｓｉｎｇｌｅ Ｍｏｌｅｃｕｌｅｓ ａｎｄ Ｓｉｎｇｌｅ Ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｂｙ Ｓｕｒｆａｃｅ－Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｒａｍａｎ Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ"，Ｓｃｉｅｎｃｅ，１９９７，２７５（５３０３），ｐ．１１０２－１１０６
Ｐｒａｓａｎｔｈ，Ｓ．，ｅｔ ａｌ．，"Ｅｘｐｌｏｒｉｎｇ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｌ－ｃｙｓｔｅｉｎｅ ｃａｐｐｅｄ ＣｕＳ ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｗｉｔｈ ｂｏｖｉｎｅ ｓｅｒｕｍ ａｌｂuｍｉｎ （ＢＳＡ） ａ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｉｃ ｓｔｕｄｙ"，ＲＳＣ Ａｄｖａｎｃｅｓ，２０１６，６，ｐ．５８２８８－５８２８９
Ｋｕｎｄｕ，Ｓ．，"Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｅｌｆ－ａｓｓｅｍｂｌｅｄ Ａｇ ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｏｎ ＤＮＡ ｃｈａｉｎｓ ｗｉｔｈ ｅｎｈａｎｃｅｄ ｃａｔａｌｙｔｉｃ ａｃｔｉｖｉｔｙ"，Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．Ｃｈｅｍ．Ｐｈｙｓ，２０１３，１５（３３），ｐ．１４１０７－１４１１９
Cｏｋｂａｇｌａｎ，Ｌ．，Ａｒｓｕ，Ｎ．，Ｙａｇｃｉ，Ｙ．，Ｊｏｃｋｕｓｃｈ，Ｓ．＆Ｔｕｒｒｏ，Ｎ．Ｊ．，"２－Ｍｅｒｃａｐｔｏｔｈｉｏｘａｎｔｈｏｎｅ ａｓ ａ ｎｏｖｅｌ ｐｈｏｔｏｉｎｉｔｉａｔｏｒ ｆｏｒ ｆｒｅｅ ｒａｄｉｃａｌ ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ"，Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，２００３，３６，ｐ．２６４９－２６５３
Ａｙｄｉｎ Ｍ．，Ａｒｓｕ Ｎ．ａｎｄ Ｙａｇｃｉ Ｙ．，"Ｔｈｉｏｘａｎｔｈｏｎｅ ａｃｅｔｉｃ ａｃｉｄ ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ ａｓ ｐｈｏｔｏｉｎｉｔｉａｔｏｒｓ ｆｏｒ ｆｒｅｅ ｒａｄｉｃａｌ ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ"，Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｒａｐｉｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，２００３，２４，ｐ．７１８－７２３
本発明は、上記の要件を満たし、すべての欠点を排除し、いくつかの追加の利点をもたらす、ｃｔ－ＤＮＡ及びＢＳＡにおける自己組織化した銀ナノ粒子の光化学合成及び特性評価に関する。
本発明の目的は、銀ナノ粒子（ＡｇＮＰ）及びナノクラスター（ＡｇＮＣ）の光化学合成を実施することである。
本発明の目的は、安定剤及び光還元剤として２－メルカプトチオキサントンの使用することにより、銀ナノ粒子の合成速度、収率及びナノ粒子の寸法の安定性を高めることである。
本発明の目的は、１秒の短い光照射時間に、ＤＮＡ及びＢＳＡにおいて、２－メルカプトチオキサントンにより、銀塩が銀ナノ粒子に還元された結果として、銀ナノクラスターの自己組織化を可能にすることである。
本発明の目的は、光化学合成により得られた銀ナノクラスターの特性を調べることである。
上記の目的を達成するために、本発明は、ＤＮＡ及びＢＳＡにおいて銀ナノ粒子を形成する、したがって銀ナノクラスターを形成するために使用される方法に関連し、光還元剤として、２－メルカプトチオキサントンが使用されることを特徴とする。
本発明の構造的特徴及びすべての利点は、以下に示す詳細な説明によってより明確に理解され、したがって、この詳細な説明を考慮して評価を行わなければならない。
この詳細な説明では、１秒の短い光照射時間に、ＤＮＡ及びＢＳＡにおいて、２－メルカプトチオキサントンにより、銀塩が銀ナノ粒子に還元されて自己組織化した銀ナノクラスターが有する特性の調査を、主題をよりよく理解するために例を参照して説明するが、限定的な効果をもたらすことはない。
本発明は、安定剤及び光還元剤として２－メルカプトチオキサントンを使用することにより、光化学合成による銀ナノ粒子（ＡｇＮＰ）及びナノクラスター（ＡｇＮＣ）を得ることに関する。本発明では、１秒の短い光照射時間に、ＤＮＡ及びＢＳＡにおいて、２－メルカプトチオキサントンにより、銀塩が銀ナノ粒子に還元され、自己組織化した銀ナノクラスターが調査される。
本発明の一つの実施形態は、ＤＮＡ及び／或いはＢＳＡにおいて銀ナノ粒子（ＡｇＮＰ）及び銀ナノクラスターを形成する方法に関し、前記方法の特徴は、２－メルカプトチオキサントンが光還元剤として使用されることである。
ＤＮＡ及びＢＳＡにおける選択的ナノ粒子（金、銀など）の自己組織化は、ナノ電子デバイスの開発を可能にする。一部のチオキサントンの化合物は、抗腫瘍活性のために、抗癌治療に使用されている。ここでは、光化学照射によって銀塩を銀ナノ粒子に還元するための光還元剤として選択されている２－メルカプトチオキサントンは、その構造内のチオール基により、ナノ粒子の安定化にも効果的である。さらに、照射の結果として形成されたセチルラジカルは、非常に優れた光還元剤の挙動を示す。
別の局面において、本発明は、ｃｔ－ＤＮＡにおいて自己組織化した銀ナノ粒子を合成する方法に関し、前記方法は、以下のステップを含む：
ａ．ｃｔ－ＤＮＡ溶液、２－メルカプトチオキサントン溶液、及びＴｒｉｓ－ＨＣｌ溶液をＡｇＮＯ３溶液に加えるステップ、
ｂ．均質になるまで、混合物を混合するステップ、
ｃ．混合物をＵＶキュベットに移し、１～１０ｃｍの距離でＵＶ光源を照射するステップ、
ｄ．光源を照射する間、同時にＵＶ－Ｖｉｓ吸収スペクトル及び蛍光発光スペクトルを取得するステップ、
ｅ．ＵＶ－Ｖｉｓスペクトルで４００～４５０ｎｍの間にピークが観察された時に、銀ナノ粒子及び／或いは銀ナノクラスターが形成されたと結論付けるステップ。
ａ．ｃｔ－ＤＮＡ溶液、２－メルカプトチオキサントン溶液、及びＴｒｉｓ－ＨＣｌ溶液をＡｇＮＯ３溶液に加えるステップ、
ｂ．均質になるまで、混合物を混合するステップ、
ｃ．混合物をＵＶキュベットに移し、１～１０ｃｍの距離でＵＶ光源を照射するステップ、
ｄ．光源を照射する間、同時にＵＶ－Ｖｉｓ吸収スペクトル及び蛍光発光スペクトルを取得するステップ、
ｅ．ＵＶ－Ｖｉｓスペクトルで４００～４５０ｎｍの間にピークが観察された時に、銀ナノ粒子及び／或いは銀ナノクラスターが形成されたと結論付けるステップ。
本発明の好ましい実施形態では、ステップａで使用されるＡｇＮＯ３溶液は、０．５×１０－３Ｍ～３×１０－３Ｍの濃度であり、好ましくは１×１０－３Ｍの濃度を有する。
本発明の好ましい実施形態では、ステップａで使用されるｃｔ－ＤＮＡ溶液は、１×１０－５Ｍ～１０×１０－５Ｍの濃度であり、好ましくは５×１０－５Ｍの濃度を有する。
本発明の好ましい実施形態では、ステップａで使用される２－メルカプトチオキサントン溶液は、０．５×１０－３Ｍ～３×１０－３Ｍの濃度であり、好ましくは１×１０－３Ｍの濃度を有する。
本発明の好ましい実施形態では、ステップａで使用されるＡｇＮＯ３溶液、ｃｔ－ＤＮＡ溶液、２－メルカプトチオキサントン溶液、及びＴｒｉｓ－ＨＣｌ溶液は、２：２：０．１：０．９５の体積比で使用される。
本発明の好ましい実施形態では、ステップｃで、ＵＶ光源として、浜松ライトニングキュアＬＣ８スポットＵＶ光が使用される。
本発明の好ましい実施形態では、ステップｃで、混合物に、７ｃｍの距離でＵＶ光源を照射する。
本発明の好ましい実施形態では、ステップｃで、混合物に、１秒～１５０秒、好ましくは３０秒～１２０秒、例えば３０秒、４０秒、５０秒、６０秒、７０秒、８０秒、９０秒、１００秒、１１０秒、１２０秒間ＵＶ光源を照射する。
別の局面において、本発明は、ＢＳＡにおいて自己組織化した銀ナノ粒子を合成する方法に関し、前記方法は、以下のステップを含む：
ａ．ＢＳＡ溶液、２－メルカプトチオキサントン溶液、及びＴｒｉｓ－ＨＣｌ溶液をＡｇＮＯ３溶液に加えるステップ、
ｂ．均質になるまで、混合物を混合するステップ、
ｃ．混合物をＵＶキュベットに入れ、１～１０ｃｍの距離でＵＶ光源を照射するステップ、
ｄ．光源を照射する間、同時にＵＶ－Ｖｉｓ吸収スペクトル及び蛍光発光スペクトルを取得するステップ、
ｅ．吸収グラフからＡｇナノ粒子（ＡｇＮＰ）の形成を観察し、その後、Ａｇナノクラスター（ＡｇＮＣ）の形成を観察するステップ。
ａ．ＢＳＡ溶液、２－メルカプトチオキサントン溶液、及びＴｒｉｓ－ＨＣｌ溶液をＡｇＮＯ３溶液に加えるステップ、
ｂ．均質になるまで、混合物を混合するステップ、
ｃ．混合物をＵＶキュベットに入れ、１～１０ｃｍの距離でＵＶ光源を照射するステップ、
ｄ．光源を照射する間、同時にＵＶ－Ｖｉｓ吸収スペクトル及び蛍光発光スペクトルを取得するステップ、
ｅ．吸収グラフからＡｇナノ粒子（ＡｇＮＰ）の形成を観察し、その後、Ａｇナノクラスター（ＡｇＮＣ）の形成を観察するステップ。
本発明の好ましい実施形態では、ステップａで使用されるＡｇＮＯ３溶液は、０．５×１０－３Ｍ～３×１０－３Ｍの濃度であり、好ましくは１×１０－３Ｍの濃度を有する。
本発明の好ましい実施形態では、ステップａで使用されるＢＳＡ溶液は、０．５×１０－５Ｍ～３×１０－５Ｍの濃度であり、好ましくは１×１０－５Ｍの濃度を有する。
本発明の好ましい実施形態では、ステップａで使用される２－メルカプトチオキサントン溶液が０．５×１０－３Ｍ～３×１０－３Ｍの濃度であり、好ましくは１×１０－３Ｍの濃度を有する。
本発明の好ましい実施形態では、ステップａで使用されるＡｇＮＯ３溶液、ｃｔ－ＤＮＡ溶液、２－メルカプトチオキサントン溶液、及びＴｒｉｓ－ＨＣＬ溶液は、２：２：０．１：０．９５の体積比で使用される。
本発明の好ましい実施形態では、ステップｃで、ＵＶ光源として、浜松ライトニングキュアＬＣ８スポットＵＶ光が使用される。
本発明の好ましい実施形態では、ステップｃで、混合物に、７ｃｍの距離でＵＶ光源を照射する。
本発明の好ましい実施形態では、ステップｃで、混合物は１秒～１５０秒、好ましくは３０秒～１２０秒、例えば３０秒、４０秒、５０秒、６０秒、７０秒、８０秒、９０秒、１００秒、１１０秒、１２０秒間ＵＶ光源を照射する。
前述の２つの光化学合成において、金属塩をナノ粒子とナノクラスターに還元する光還元剤として、２－メルカプトチオキサントンが使用され、ＤＮＡやＢＳＡを損傷することなくナノクラスターを形成するため、光源として光化学照射が使用される。
ＤＮＡとＢＳＡは、生物学的システムの診断に不可欠である。
ＵＶ－Ｖｉｓライトによる照射は、２－メルカプトチオキサントンの物質を刺激することにより、還元粒子を作成するのに効果的である。
本発明により、診断及び治療において非常に重要である銀ナノ粒子及びナノクラスターの合成は、従来技術と比較して、寸法制御された方法及びはるかに短い時間で達成された。
本発明は、主題をよりよく理解するために、例を用いて説明されるが、限定的な効果をもたらすことはない。
ｃｔ－ＤＮＡにおける自己組織化銀ナノ粒子の光化学合成
－１ｍｌの５×１０－５Ｍのｃｔ－ＤＮＡ溶液、０．０５ｍｌの１×１０－３Ｍの２－メルカプトチオキサントン（ＴＸＳＨ）溶液、及び０．９５ｍｌのＴｒｉｓ－ＨＣｌ溶液を、１ｍｌの１×１０－３ＭのＡｇＮＯ３溶液に加え、
－均一な分布を提供するために、総溶液量が３ｍｌの混合物をビーカーで１０分間混合し、
－ビーカーから石英製のキュベットに移した溶液に、浜松ライトニングキュアＬＣ８スポットＵＶ光を７ｃｍの距離から照射し、
－照射時間に応じて、ＵＶ－Ｖｉｓ吸収スペクトルと蛍光発光スペクトルを同時に取得し、
－照射時間に応じて、吸収グラフからＡｇナノ粒子（ＡｇＮＰ）の形成を観察し、その後、Ａｇナノクラスター（ＡｇＮＣ）の形成を観察する。
－１ｍｌの５×１０－５Ｍのｃｔ－ＤＮＡ溶液、０．０５ｍｌの１×１０－３Ｍの２－メルカプトチオキサントン（ＴＸＳＨ）溶液、及び０．９５ｍｌのＴｒｉｓ－ＨＣｌ溶液を、１ｍｌの１×１０－３ＭのＡｇＮＯ３溶液に加え、
－均一な分布を提供するために、総溶液量が３ｍｌの混合物をビーカーで１０分間混合し、
－ビーカーから石英製のキュベットに移した溶液に、浜松ライトニングキュアＬＣ８スポットＵＶ光を７ｃｍの距離から照射し、
－照射時間に応じて、ＵＶ－Ｖｉｓ吸収スペクトルと蛍光発光スペクトルを同時に取得し、
－照射時間に応じて、吸収グラフからＡｇナノ粒子（ＡｇＮＰ）の形成を観察し、その後、Ａｇナノクラスター（ＡｇＮＣ）の形成を観察する。
照射時間に応じて、照射時間０～３０秒でｃｔ－ＤＮＡにおいて形成されたＡｇＮＰのＵＶ－Ｖｉｓ吸収スペクトルで４２８ｎｍ付近の銀ナノ粒子における特性ピークが観察され、溶液の変色により、銀ナノ粒子の形成を確認する。照射時間が長くなると、４５０ｎｍの吸光度値が増加する。照射時間０～３０秒でｃｔ－ＤＮＡにおいて形成されたＡｇＮＰのＵＶ－Ｖｉｓ吸収スペクトルで観察されるように、照射前は無色であった溶液は、照射１秒後でも色の変化を示す。照射時間が長くなると、４２８ｎｍのピークがより明確に現れる。
照射時間に応じて、照射時間０～１２０秒でｃｔ－ＤＮＡにおいて形成されたＡｇＮＰのＵＶ－Ｖｉｓ吸収スペクトルで４２８ｎｍ付近の銀ナノ粒子における特性なピークが現れ、溶液には照射時間３０秒と比較して変色がある。照射時間が長くなると、４２８ｎｍの吸光度値が増加する。照射時間０～１２０秒でｃｔ－ＤＮＡにおいて形成されるＡｇＮＰのＵＶ－ＶＩＳ吸収スペクトルで観察されるように、最初は無色であった溶液には、は、照射後に色の変化を示し始める。照射時間が長くなると、４２８ｎｍのピークがより明確に現れる。照射時間と銀ナノ粒子形成の関係は１２０秒後に最適レベルに達し、吸収スペクトルはほぼ一定のままである。
ｃＴ－ＤＮＡ＋ＴＸＳＨ＋ＡｇＮＯ３溶液の照射時間に応じて、取得された蛍光発光をスペクトルでは、照射時間１０秒後、２０秒後、及び３０秒後に増加するＡｇＮＰの濃度に応じて、表面プラズモン共鳴の影響により、３８０ｎｍで刺激された溶液から蛍光発光の減少が観察される。
同様に、照射時間が１２０秒まで長くなると、１２０秒間照射された溶液の蛍光発光スペクトルで、ＡｇＮＰが溶液の蛍光発光を強く減少させ、１２０秒後には、蛍光発光がほとんど残っていないことが観察される。
照射時間３０秒で形成されたＡｇＮＰの寸法は４０～６０ｎｍの間で変化し、形成されたＡｇＮＣの寸法はそれぞれ６００ｎｍと測定される。１２０秒間照射された溶液では、ＡｇＮＰの寸法が縮小し、ＡｇＮＰの寸法が３０～５０ｎｍであることが観察される。
ＢＳＡの存在下での単分散銀ナノ粒子の光化学合成
－１ｍｌの１×１０－５ＭのＢＳＡ溶液、０．０５ｍｌの１×１０－３Ｍの２－メルカプトチオキサントン（ＴＸＳＨ）溶液、及び０．９５ｍｌのＴｒｉｓ－ＨＣｌ溶液を、１ｍｌの１×１０－３ＭのＡｇＮＯ３溶液に加え、
－均一な分布を提供するために、総溶液量３ｍｌの混合物をビーカーで１０分間混合し、
－ビーカーから石英製のキュベットに移した溶液に、浜松ライトニングキュアＬＣ８スポットＵＶ光を７ｃｍの距離から照射し、
－照射時間に応じて、ＵＶ－Ｖｉｓ吸収スペクトルと蛍光発光スペクトルを同時に取得し、
－照射時間に応じて、吸収グラフからＡｇナノ粒子（ＡｇＮＰ）の形成を観察し、その後、Ａｇナノクラスター（ＡｇＮＣ）の形成を観察する。
－１ｍｌの１×１０－５ＭのＢＳＡ溶液、０．０５ｍｌの１×１０－３Ｍの２－メルカプトチオキサントン（ＴＸＳＨ）溶液、及び０．９５ｍｌのＴｒｉｓ－ＨＣｌ溶液を、１ｍｌの１×１０－３ＭのＡｇＮＯ３溶液に加え、
－均一な分布を提供するために、総溶液量３ｍｌの混合物をビーカーで１０分間混合し、
－ビーカーから石英製のキュベットに移した溶液に、浜松ライトニングキュアＬＣ８スポットＵＶ光を７ｃｍの距離から照射し、
－照射時間に応じて、ＵＶ－Ｖｉｓ吸収スペクトルと蛍光発光スペクトルを同時に取得し、
－照射時間に応じて、吸収グラフからＡｇナノ粒子（ＡｇＮＰ）の形成を観察し、その後、Ａｇナノクラスター（ＡｇＮＣ）の形成を観察する。
照射時間０～１８０秒でＢＳＡにおいて形成されたＡｇＮＰのＵＶ－Ｖｉｓ吸収スペクトルで観察されるように、ＡｇＮＰに還元されたＡｇ＋イオンの表面プラズモン共鳴（ＳＰＲ）が１秒の照射後に発生する。照射時間に応じて、ＳＰＲの強度は１８０秒後に増加し、０から１．０４の光学濃度値まで増加する。照射前は無色であった溶液は、３分間の照射後、薄茶色に変わる。この変化は、ＢＳＡで形成されたＡｇＮＰ及びＡｇＮＣの存在を示している。
１８０秒間照射された溶液の蛍光発光スペクトルでは、３９０ｎｍで刺激されたサンプルの照射前の刺激グラフでＴＸ－ＳＨの発光スペクトルには、観察される。１秒間の照射の結果、発光強度が２倍に増加したことが観察される。この変化は、形成されたナノ粒子に繋がるＴＸ－ＳＨの発光強度に対する影響を示している。このことは、照射時間の増加によって形成されたＡｇＮＰ及びＡｇＮＣが、ＴＸ－ＳＨの発光を消滅させることにより、蛍光発光強度を減少させることを示している。
３０秒間照射された溶液の蛍光発光スペクトルでは、４６５ｎｍの励起波長に発光が取得されたサンプルの強度が、最初の１秒の照射の結果として、３９０ｎｍのものと強度が増加したことが観察され、照射時間を３０秒に増やすと、発光強度が増加するものの、１秒間照射した場合の値よりも低いことが観察される。
ＳＥＭ画像から得られた寸法分析では、ＡｇＮＰの寸法が２１～４９ｎｍであることがわかる。ナノクラスターの寸法は１２２～５６４ｎｍであることが観察される。
本発明の方法によって、ＢＳＡ及びＤＮＡ上に自己組織化銀ナノクラスターが形成され、それらが単分散寸法を有することは、使用された２－メルカプトチオキサントンによるものであり、１秒という短い照射時間で銀ナノ粒子を形成できることが明らかになった。
Claims (4)
- 診断及び治療画像化技術の改善に使用に適した、ｃｔ－ＤＮＡにおいて１秒の短い光照射時間でも色の変化が見られる、自己組織化した銀ナノ粒子を取得する方法であって、
ａ）ｃｔ－ＤＮＡ溶液、２－メルカプトチオキサントン溶液及びＴｒｉｓ－ＨＣｌ溶液をＡｇＮＯ３溶液に加えるステップ、
ここで、
前記ＡｇＮＯ３溶液の濃度は、０．５×１０－３Ｍ～３×１０－３Ｍの範囲であり、
前記ｃｔ－ＤＮＡ溶液の濃度は、１×１０－５Ｍ～１０×１０－５Ｍの範囲であり、
前記２－メルカプトチオキサントンの溶液の濃度は、０．５×１０－３Ｍ～３×１０－３Ｍの範囲であり、
前記ＡｇＮＯ ３ 溶液、前記ｃｔ－ＤＮＡ溶液、前記２－メルカプトチオキサントン溶液、及び前記Ｔｒｉｓ－ＨＣｌ溶液が、２：２：０．１：０．９５の体積比で使用され、
ｂ）均質になるまで、混合物を混合するステップ、
ｃ）前記混合物をＵＶキュベットに移し、１～１０ｃｍの距離でＵＶ光源を照射するステップ、
ｄ）光源を照射する間、同時にＵＶ－Ｖｉｓ吸収スペクトル及び蛍光発光スペクトルを取得するステップ、及び
ｅ）ＵＶ－Ｖｉｓスペクトルで４００～４５０ｎｍの間にピークが観察された時に、銀ナノ粒子及び／或いは銀ナノクラスターが形成されたと結論付けるステップ
を含む、方法。 - 前記ステップｃ）で、前記混合物に１秒～１５０秒間、前記ＵＶ光源を照射する、請求項１に記載のｃｔ－ＤＮＡにおいて銀ナノ粒子を取得する方法。
- 診断及び治療画像化技術の改善に使用に適した、ＢＳＡにおいて１秒の短い光照射時間でも色の変化が見られる、自己組織化した銀ナノ粒子を取得する方法であって、
ａ）ＢＳＡ溶液、２－メルカプトチオキサントン溶液、及びＴｒｉｓ－ＨＣｌ溶液をＡｇＮＯ３溶液に加えるステップ、
ここで、
前記ＡｇＮＯ３溶液の濃度は、０．５×１０－３Ｍ～３×１０－３Ｍの範囲であり、
前記ＢＳＡ溶液の濃度は、０．５×１０－５Ｍ～３×１０－５Ｍの範囲であり、
前記２－メルカプトチオキサントンの溶液の濃度は、０．５×１０－３Ｍ～３×１０－３Ｍの範囲であり、
ｂ）均質になるまで、混合物を混合するステップ、
ｃ）前記混合物をＵＶキュベットに入れ、１～１０ｃｍの距離でＵＶ光源を照射するステップ、
ｄ）光源を照射する間、同時にＵＶ－Ｖｉｓ吸収スペクトル及び蛍光発光スペクトルを取得するステップ、
ｅ）吸収グラフからＡｇナノ粒子（ＡｇＮＰ）の形成を観察し、その後、Ａｇナノクラスター（ＡｇＮＣ）の形成を観察するステップ
を含む、方法。 - 前記ステップｃ）で、前記混合物に１秒～１５０秒間、前記ＵＶ光源を照射する、請求項３に記載のＢＳＡにおいて銀ナノ粒子を取得する方法。
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