Biofabrication of Gold Nanotriangles Using Liposomes as a Dual Functional Reductant and Stabilizer

Abstract

Negatively charged liposomes accomplished both functions as a reducing and stabilizing agent in the synthesis of gold nanotriangles (GNTs). Liposomes are based on a mixture of phospholipids phosphatidylcholine/phosphoglycerol, and they were used as a template phase to perform the GNTs. The method was evaluated under different conditions such as temperature, reaction time, phosphoglycerol chain length, and precursor concentration. Isotropic and anisotropic gold nanoparticles are formed simultaneously during the synthesis. Therefore, by combining centrifugation and depletion flocculation strategies, the sample was concentrated in terms of GNTs from 15% crude to 80% by using sodium dodecyl sulfate (SDS). As a result, a green colored dispersion was obtained containing highly purified, well-defined, negatively charged GNTs, where the edge length of most particles is centered in the range of 60-80 nm with an average thickness of 7.8 ± 0.1 nm. By this purification process, it was possible to highly increase the yield in terms of GNTs. Other surfactants [cetyltrimethylammonium chloride (CTAC), hexadecyltrimethylammonium bromide (CTAB), Tween 20, and dodecyldimethylammonium bromide] were evaluated during the purification stage, and both CTAB and CTAC show similar results to those obtained by using SDS. These GNTs are potential candidates for future applications in molecular imaging, photothermal therapy, drug delivery, biosensing, and photodynamic therapy.

Los liposomas cargados negativamente cumplían ambas funciones como agente reductor y estabilizador en la síntesis de nanotriángulos de oro (GNT). Los liposomas se basan en una mezcla de fosfolípidos fosfatidilcolina / fosfoglicerol, y se usaron como fase molde para realizar las GNT. El método se evaluó en diferentes condiciones, como temperatura, tiempo de reacción, longitud de la cadena de fosfoglicerol y concentración de precursor. Las nanopartículas de oro isotrópicas y anisotrópicas se forman simultáneamente durante la síntesis. Por lo tanto, al combinar las estrategias de centrifugación y floculación por agotamiento, la muestra se concentró en términos de GNT del 15% en bruto al 80% mediante el uso de dodecilsulfato de sodio (SDS). Como resultado, se obtuvo una dispersión de color verde que contenía GNT altamente purificados, bien definidos y cargados negativamente, donde la longitud del borde de la mayoría de las partículas se centra en el rango de 60-80 nm con un grosor promedio de 7,8 ± 0,1 nm. Mediante este proceso de purificación, fue posible aumentar considerablemente el rendimiento en términos de GNT. Otros tensioactivos [cloruro de cetiltrimetilamonio (CTAC), bromuro de hexadeciltrimetilamonio (CTAB), Tween 20 y bromuro de dodeciltrimetilamonio] fueron evaluados durante la etapa de purificación, y tanto CTAB como CTAC muestran resultados similares a los obtenidos usando SDS. Estos GNT son candidatos potenciales para aplicaciones futuras en imágenes moleculares, terapia fototérmica, administración de fármacos, biosensores y terapia fotodinámica.