Заставить слипаться шарики, функциализовнные NH2-группами

[Тим 0]

Здравствуйте, уважаемые химики.

Я физик, ставший биофизиком, мои знания в химии ограничены, и поэтому я обращаюсь к Вам за помощью.

Есть частицы размером 0.5-1 мкм, более-менее монодисперсные, но точный размер неизвестен.

Шарики представляют собой металлический кор, функциализованный NH2-группами через SiO2 оболочку, поэтому точный размер непонятен.

Предназначены шарики для ковалентного связывания белка с последующим выделением их с помощью магнита.

У меня совсем другая цель - наблюдать оптически шарики в переменном магнитном поле в помощью экспериментальной установки.

Нужно: подобрать раствор, который при добавлении в суспензию шариков (которая находится в кювете под наблюдением), приводил бы к слипанию шариков в реальном времени (время наблюдения порядка 10 минут). Связывание шариков должно быть довольно сильное, потому что шарики будут подвергаться воздействию магн. поля.

Что Вы можете мне посоветовать?

[chemgirl 0]

Здравствуйте, Тим.

Мои знания физики и химии обратнопропорциональны тому, что Вы написали. Поэтому с точки зрения химии, и если я правильно понимаю задачу:

NH₂ - группы обладают основными свойствами и в нейтральном или кислом растворе могу заряжаться положительно, за счет этих зарядов они отталкиваются друг от друга.

Чтобы заставить их слипаться (вызвать коагуляцию) необходимо снизить дзета-потенциал, т.е. в данном случае можно попробовать повысить рН раствора, добавлением раствора гидроксида натрия, например.

Правда, количество и концентрацию Вам придется определить экспериментально, но можно начать с 2н раствора NaOH, прибавляя по каплям.

[Тим 0]

Здравствуйте, Тим.

Мои знания физики и химии обратнопропорциональны тому, что Вы написали. Поэтому с точки зрения химии, и если я правильно понимаю задачу:

NH₂ - группы обладают основными свойствами и в нейтральном или кислом растворе могу заряжаться положительно, за счет этих зарядов они отталкиваются друг от друга.

Чтобы заставить их слипаться (вызвать коагуляцию) необходимо снизить дзета-потенциал, т.е. в данном случае можно попробовать повысить рН раствора, добавлением раствора гидроксида натрия, например.

Правда, количество и концентрацию Вам придется определить экспериментально, но можно начать с 2н раствора NaOH, прибавляя по каплям.

 

Спасибо за ответ.

Но это слабые связи, боюсь, хватит ли энерегии таких связей при движении в переменном магнитном поле. При таком движении могут возникать значительные "отдирающие" силы.

 

Сам я думал о чём-то вроде дикарбоновых кислот, может быть, эфиров.

[arkansas 5]

Интересно, Вы оценили силу агрегирования? По-моему, ныне достижимые магнитные поля недостаточны, чтобы преодолеть даже слабые ван-дер-ваальсовы взаимодействия для малых объектов... chemgirl предлагала самый простой и надежный вариант для "мягкого" слипания диффузионных слоев. Но если нужно более сильное взаимодействие, то - да, возможно, подойдут ди-, три- и более-карбоновые кислоты. Например, меллитовая. Чем больше основность кислоты, тем лучше. Но ожидать образования амидных связей в водном растворе все же едва ли возможно. Можно попробовать еще связать аминогруппы раствором солей двухвалентной ртути.

[Тим 0]

Интересно, Вы оценили силу агрегирования? По-моему, ныне достижимые магнитные поля недостаточны, чтобы преодолеть даже слабые ван-дер-ваальсовы взаимодействия для малых объектов... chemgirl предлагала самый простой и надежный вариант для "мягкого" слипания диффузионных слоев. Но если нужно более сильное взаимодействие, то - да, возможно, подойдут ди-, три- и более-карбоновые кислоты. Например, меллитовая. Чем больше основность кислоты, тем лучше. Но ожидать образования амидных связей в водном растворе все же едва ли возможно. Можно попробовать еще связать аминогруппы раствором солей двухвалентной ртути.

 

Нет, не оценивал, просто решил вызнать у Вас всё сразу, чтобы быть как можно более в курсе.

Спасибо за совет. А почему именно соли ртути, а не других металлов?

[arkansas 5]

А почему именно соли ртути, а не других металлов?

Ну, в принципе подойдут ионы многих металлов, которые образуют достаточно прочные аминные или аммиачные комплексы, - медь, кобальт, никель, кадмий, серебро.

[Тим 0]

Ну, в принципе подойдут ионы многих металлов, которые образуют достаточно прочные аминные или аммиачные комплексы, - медь, кобальт, никель, кадмий, серебро.

Понял, спасибо. Будем пробовать.

[chemgirl 0]

Тим, расскажите потом, что получилось - интересно

[chemlab 17]

Бифункциональные линкеры в первую очередь будут связывать две точки одного и того же шарика, а вот как их вынудить после присоединения в одной точке дотянуться до поверхности другого шарика, вопрос. Так что остается игра на свойствах растворителя - состав, рН, ионная сила, добавки и т.д.