Light-Induced Polymer Response through Thermoplasmonics Transduction in Highly Monodisperse Core-Shell-Brush Nanosystems

Autores
Penelas, María Jazmín; Contreras, Cintia Belén; Angelome, Paula Cecilia; Wolosiuk, Alejandro; Azzaroni, Omar; Soler Illia, Galo Juan de Avila Arturo
Año de publicación
2020
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Smart nanosystems that transduce external stimuli to physical changes are an inspiring challenge in current materials chemistry. Hybrid organic-inorganic materials attract great attention due to the combination of building blocks responsive to specific external solicitations. In this work, we present a sequential method for obtaining an integrated core-shell-brush nanosystem that transduces light irradiation into a particle size change through a thermoplasmonic effect. We first synthesize hybrid monodisperse systems made up of functionalized silica colloids covered with controllable thermoresponsive poly(N-isopropylacrylamide), PNIPAm, brushes, produced through radical photopolymerization. This methodology was successfully transferred to Au@SiO2 nanoparticles, leading to a core-shell-brush architecture, in which the Au core acts as a nanosource of heat; the silica layer, in turn, adapts the metal and polymer interfacial chemistries and can also host a fluorescent dye for bioimaging. Upon green LED irradiation, a light-to-heat conversion process leads to the shrinkage of the external polymer layer, as proven by in situ DLS. Our results demonstrate that modular hybrid nanosystems can be designed and produced with photothermo-physical transduction. These remote-controlled nanosystems present prospective applications in smart carriers, responsive bioscaffolds, or soft robotics.
Fil: Penelas, María Jazmín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de San Martin. Instituto de Nanosistemas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; Argentina
Fil: Contreras, Cintia Belén. Universidad Nacional de San Martin. Instituto de Nanosistemas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina
Fil: Angelome, Paula Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Constituyentes | Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Constituyentes; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; Argentina
Fil: Wolosiuk, Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Constituyentes | Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Constituyentes; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; Argentina
Fil: Azzaroni, Omar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; Argentina
Fil: Soler Illia, Galo Juan de Avila Arturo. Universidad Nacional de San Martin. Instituto de Nanosistemas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Materia
NANOSYSTEMS
HYBRID ORGANIC-INORGANIC
SEQUENTIAL METHOD
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/
Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
OAI Identificador
oai:ri.conicet.gov.ar:11336/141500
Acceder
id CONICETDig_a32be1dab6812d91112d84faf5562149
oai_identifier_str oai:ri.conicet.gov.ar:11336/141500
network_acronym_str CONICETDig
repository_id_str 3498
network_name_str CONICET Digital (CONICET)
spelling Light-Induced Polymer Response through Thermoplasmonics Transduction in Highly Monodisperse Core-Shell-Brush NanosystemsPenelas, María JazmínContreras, Cintia BelénAngelome, Paula CeciliaWolosiuk, AlejandroAzzaroni, OmarSoler Illia, Galo Juan de Avila ArturoNANOSYSTEMSHYBRID ORGANIC-INORGANICSEQUENTIAL METHODhttps://purl.org/becyt/ford/1.4https://purl.org/becyt/ford/1Smart nanosystems that transduce external stimuli to physical changes are an inspiring challenge in current materials chemistry. Hybrid organic-inorganic materials attract great attention due to the combination of building blocks responsive to specific external solicitations. In this work, we present a sequential method for obtaining an integrated core-shell-brush nanosystem that transduces light irradiation into a particle size change through a thermoplasmonic effect. We first synthesize hybrid monodisperse systems made up of functionalized silica colloids covered with controllable thermoresponsive poly(N-isopropylacrylamide), PNIPAm, brushes, produced through radical photopolymerization. This methodology was successfully transferred to Au@SiO2 nanoparticles, leading to a core-shell-brush architecture, in which the Au core acts as a nanosource of heat; the silica layer, in turn, adapts the metal and polymer interfacial chemistries and can also host a fluorescent dye for bioimaging. Upon green LED irradiation, a light-to-heat conversion process leads to the shrinkage of the external polymer layer, as proven by in situ DLS. Our results demonstrate that modular hybrid nanosystems can be designed and produced with photothermo-physical transduction. These remote-controlled nanosystems present prospective applications in smart carriers, responsive bioscaffolds, or soft robotics.Fil: Penelas, María Jazmín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de San Martin. Instituto de Nanosistemas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; ArgentinaFil: Contreras, Cintia Belén. Universidad Nacional de San Martin. Instituto de Nanosistemas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; ArgentinaFil: Angelome, Paula Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Constituyentes | Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Constituyentes; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; ArgentinaFil: Wolosiuk, Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Constituyentes | Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Constituyentes; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; ArgentinaFil: Azzaroni, Omar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; ArgentinaFil: Soler Illia, Galo Juan de Avila Arturo. Universidad Nacional de San Martin. Instituto de Nanosistemas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaAmerican Chemical Society2020-03-06info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501info:ar-repo/semantics/articuloapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11336/141500Penelas, María Jazmín; Contreras, Cintia Belén; Angelome, Paula Cecilia; Wolosiuk, Alejandro; Azzaroni, Omar; et al.; Light-Induced Polymer Response through Thermoplasmonics Transduction in Highly Monodisperse Core-Shell-Brush Nanosystems; American Chemical Society; Langmuir; 36; 8; 6-3-2020; 1965-19740743-74631520-5827CONICET DigitalCONICETenginfo:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.langmuir.9b03065info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.1021/acs.langmuir.9b03065info:eu-repo/semantics/openAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/reponame:CONICET Digital (CONICET)instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas2025-10-15T15:45:10Zoai:ri.conicet.gov.ar:11336/141500instacron:CONICETInstitucionalhttp://ri.conicet.gov.ar/Organismo científico-tecnológicoNo correspondehttp://ri.conicet.gov.ar/oai/requestdasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.arArgentinaNo correspondeNo correspondeNo correspondeopendoar:34982025-10-15 15:45:10.968CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicasfalse
dc.title.none.fl_str_mv Light-Induced Polymer Response through Thermoplasmonics Transduction in Highly Monodisperse Core-Shell-Brush Nanosystems
title Light-Induced Polymer Response through Thermoplasmonics Transduction in Highly Monodisperse Core-Shell-Brush Nanosystems
spellingShingle Light-Induced Polymer Response through Thermoplasmonics Transduction in Highly Monodisperse Core-Shell-Brush Nanosystems
Penelas, María Jazmín
NANOSYSTEMS
HYBRID ORGANIC-INORGANIC
SEQUENTIAL METHOD
title_short Light-Induced Polymer Response through Thermoplasmonics Transduction in Highly Monodisperse Core-Shell-Brush Nanosystems
title_full Light-Induced Polymer Response through Thermoplasmonics Transduction in Highly Monodisperse Core-Shell-Brush Nanosystems
title_fullStr Light-Induced Polymer Response through Thermoplasmonics Transduction in Highly Monodisperse Core-Shell-Brush Nanosystems
title_full_unstemmed Light-Induced Polymer Response through Thermoplasmonics Transduction in Highly Monodisperse Core-Shell-Brush Nanosystems
title_sort Light-Induced Polymer Response through Thermoplasmonics Transduction in Highly Monodisperse Core-Shell-Brush Nanosystems
dc.creator.none.fl_str_mv Penelas, María Jazmín
Contreras, Cintia Belén
Angelome, Paula Cecilia
Wolosiuk, Alejandro
Azzaroni, Omar
Soler Illia, Galo Juan de Avila Arturo
author Penelas, María Jazmín
author_facet Penelas, María Jazmín
Contreras, Cintia Belén
Angelome, Paula Cecilia
Wolosiuk, Alejandro
Azzaroni, Omar
Soler Illia, Galo Juan de Avila Arturo
author_role author
author2 Contreras, Cintia Belén
Angelome, Paula Cecilia
Wolosiuk, Alejandro
Azzaroni, Omar
Soler Illia, Galo Juan de Avila Arturo
author2_role author
author
author
author
author
dc.subject.none.fl_str_mv NANOSYSTEMS
HYBRID ORGANIC-INORGANIC
SEQUENTIAL METHOD
topic NANOSYSTEMS
HYBRID ORGANIC-INORGANIC
SEQUENTIAL METHOD
purl_subject.fl_str_mv https://purl.org/becyt/ford/1.4
https://purl.org/becyt/ford/1
dc.description.none.fl_txt_mv Smart nanosystems that transduce external stimuli to physical changes are an inspiring challenge in current materials chemistry. Hybrid organic-inorganic materials attract great attention due to the combination of building blocks responsive to specific external solicitations. In this work, we present a sequential method for obtaining an integrated core-shell-brush nanosystem that transduces light irradiation into a particle size change through a thermoplasmonic effect. We first synthesize hybrid monodisperse systems made up of functionalized silica colloids covered with controllable thermoresponsive poly(N-isopropylacrylamide), PNIPAm, brushes, produced through radical photopolymerization. This methodology was successfully transferred to Au@SiO2 nanoparticles, leading to a core-shell-brush architecture, in which the Au core acts as a nanosource of heat; the silica layer, in turn, adapts the metal and polymer interfacial chemistries and can also host a fluorescent dye for bioimaging. Upon green LED irradiation, a light-to-heat conversion process leads to the shrinkage of the external polymer layer, as proven by in situ DLS. Our results demonstrate that modular hybrid nanosystems can be designed and produced with photothermo-physical transduction. These remote-controlled nanosystems present prospective applications in smart carriers, responsive bioscaffolds, or soft robotics.
Fil: Penelas, María Jazmín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de San Martin. Instituto de Nanosistemas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; Argentina
Fil: Contreras, Cintia Belén. Universidad Nacional de San Martin. Instituto de Nanosistemas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina
Fil: Angelome, Paula Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Constituyentes | Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Constituyentes; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; Argentina
Fil: Wolosiuk, Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Constituyentes | Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Constituyentes; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; Argentina
Fil: Azzaroni, Omar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; Argentina
Fil: Soler Illia, Galo Juan de Avila Arturo. Universidad Nacional de San Martin. Instituto de Nanosistemas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
description Smart nanosystems that transduce external stimuli to physical changes are an inspiring challenge in current materials chemistry. Hybrid organic-inorganic materials attract great attention due to the combination of building blocks responsive to specific external solicitations. In this work, we present a sequential method for obtaining an integrated core-shell-brush nanosystem that transduces light irradiation into a particle size change through a thermoplasmonic effect. We first synthesize hybrid monodisperse systems made up of functionalized silica colloids covered with controllable thermoresponsive poly(N-isopropylacrylamide), PNIPAm, brushes, produced through radical photopolymerization. This methodology was successfully transferred to Au@SiO2 nanoparticles, leading to a core-shell-brush architecture, in which the Au core acts as a nanosource of heat; the silica layer, in turn, adapts the metal and polymer interfacial chemistries and can also host a fluorescent dye for bioimaging. Upon green LED irradiation, a light-to-heat conversion process leads to the shrinkage of the external polymer layer, as proven by in situ DLS. Our results demonstrate that modular hybrid nanosystems can be designed and produced with photothermo-physical transduction. These remote-controlled nanosystems present prospective applications in smart carriers, responsive bioscaffolds, or soft robotics.
publishDate 2020
dc.date.none.fl_str_mv 2020-03-06
dc.type.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
http://purl.org/coar/resource_type/c_6501
info:ar-repo/semantics/articulo
format article
status_str publishedVersion
dc.identifier.none.fl_str_mv http://hdl.handle.net/11336/141500
Penelas, María Jazmín; Contreras, Cintia Belén; Angelome, Paula Cecilia; Wolosiuk, Alejandro; Azzaroni, Omar; et al.; Light-Induced Polymer Response through Thermoplasmonics Transduction in Highly Monodisperse Core-Shell-Brush Nanosystems; American Chemical Society; Langmuir; 36; 8; 6-3-2020; 1965-1974
0743-7463
1520-5827
CONICET Digital
CONICET
url http://hdl.handle.net/11336/141500
identifier_str_mv Penelas, María Jazmín; Contreras, Cintia Belén; Angelome, Paula Cecilia; Wolosiuk, Alejandro; Azzaroni, Omar; et al.; Light-Induced Polymer Response through Thermoplasmonics Transduction in Highly Monodisperse Core-Shell-Brush Nanosystems; American Chemical Society; Langmuir; 36; 8; 6-3-2020; 1965-1974
0743-7463
1520-5827
CONICET Digital
CONICET
dc.language.none.fl_str_mv eng
language eng
dc.relation.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.langmuir.9b03065
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.1021/acs.langmuir.9b03065
dc.rights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/
eu_rights_str_mv openAccess
rights_invalid_str_mv https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
application/pdf
application/pdf
application/pdf
application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv American Chemical Society
publisher.none.fl_str_mv American Chemical Society
dc.source.none.fl_str_mv reponame:CONICET Digital (CONICET)
instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
reponame_str CONICET Digital (CONICET)
collection CONICET Digital (CONICET)
instname_str Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
repository.name.fl_str_mv CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
repository.mail.fl_str_mv dasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.ar
_version_ 1846083552403259392
score 13.22299

Publicaciones similares