Mode opératoire de la partie I

1. Synthèse de sphère 13nm-citrate

Dans un ballon de 250mL, chauffer à reflux sous agitation 95mL de HAuCl4 à 0.3mM. Ajouter rapidement 5ml d’une solution aqueuse de citrate de sodium à 17mM (ajout rapide). Laisser le mélange agité vigoureusement à reflux pendant 30min. Laisser refroidir à température ambiante à

l‘abri de la lumière. Au passage à l’UV le plasmon doit se situer à 520nm avec une absorbance de 1 (ɛ528nm = 2.47.108 M-1.cm-1 ; Cpart = 4nM).

2. Synthèse de sphères d’or par croissance sur germe « seed mediated method »

Synthèse de germes pour préparation des sphères

400µL d’une solution bien froide et fraîchement préparée de NaBH4 (contenant 50mM de NaBH4 et 50mM de NaOH) sont ajoutés très rapidement sous vive agitation à un mélange de 320µL d’HAuCl4

(25mM dans l’eau), 32mL de CTAC (66mM) et 296µL d’HNO3 (250mM). Après 1 min, l’agitation est arrêtée et la solution est chauffée à 80°C pendant 50 min.

Croissance des sphères

600µL de CTAC et 200µL d’HAuCl4 (25mM) sont ajoutés dans 19,4 mL d’eau MilliQ. Le mélange est agité pendant 15min à 60°C avant d’ajouter 150µL d’HQL (0,4M dans le THF). Enfin, une quantité de germes est ajoutée à cette solution en fonction de la taille finale désirée. Par exemple, pour obtenir des sphères de 45nm, il faut ajouter 120µL de germes.

3. Synthèse de germes pour préparation des bipyramides d’or

100µL d’une solution bien froide et fraîchement préparée de NaBH4 (contenant 50mM de NaBH4 et 50mM de NaOH) sont ajoutés très rapidement (environ 2s) sous vive agitation (1000rpm) à un mélange de 4mL d’HAuCl4 (0,5mM), 4mL de CTAC (95mM) et 72µL d’HNO3 (250mM) gardé à 20°C. Le mélange vire du jaune clair au rouge orangé. La suspension est agitée pendant 1 min pour éliminer l’hydrogène formé suite à la décomposition du NaBH4 et 16 µL d’acide citrique (1M) sont ajoutés à la solution avant que les fioles ne soient hermétiquement fermées à l’aide d’un bouchon à vis. Les fioles sont ensuite chauffées dans un bain d’eau à 80-85°C pendant 60min pour vieillissement. Pendant cette étape, les germes deviennent plus rouges. Enfin, les fioles sont retirées du bain et stockées à température ambiante.

4. Synthèse des bipyramides d’or

40µL d’HAuCl4 (25mM dans l’eau) sont mélangés à 4mL de CTAB (47mM dans l’eau). 18µL de nitrate d’argent aqueux (10mM) sont ajoutés, suivis de 40µL de 8-hydroxyquinoline (HQL) (0,4M dans l’éthanol). La solution vire au jaune clair.

40µL de germes (le volume de germes est sélectionné de 5 à 1000 µL en fonction de la longueur d’onde SPR désirée) sont ajoutés dans la solution sous agitation. Ce mélange est agité lentement pendant 10s puis mis à l’étuve à 40-45°C pendant 15min. 25µL d’HQL (0,4M dans l’éthanol) sont ajoutés, puis le mélange est remis à l’étuve à 40-45°C pendant 15min.

5. Synthèse des bipyramides d’or allongées

3mg de CTAB sont dissous dans 4mL d’une solution de CTAC (140mM dans l’eau). 40µL d’HAuCl4

(25mM dans l’eau) sont ajoutés, puis 12µL de nitrate d’argent aqueux (10mM), suivis de 40µL de 8-hydroxyquinoline (HQL) (0,4M dans l’éthanol). La solution vire au jaune clair.

40µL de germes (le volume de germes est sélectionné de 30 à 1000 µL en fonction de la longueur d’onde SPR désirée) sont ajoutés dans la solution. Ce mélange est agité lentement pendant 10s puis

mis à l’étuve à 40-45°C pendant 15min. 30µL d’HQL (0,4M dans l’éthanol) sont ajoutés, puis le mélange est remis à l’étuve à 40-45°C pendant 90min.

6. Purification des nanoparticules

Les suspensions de nanoparticules sont centrifugées à 8000rpm pendant 10 à 60 min pour s’assurer de la précipitation totale des bipyramides. Cette étape permet de retirer le réducteur qui n’a pas réagi, le CTAB et autres impuretés. Puis le surnageant jaunâtre a été mis au rebut et une solution de CTAC à 0,1% à pH=3 (1mM HNO3) a été ajouté pour disperser les particules. La suspension est centrifugée à 8000rpm pendant 5 à 30 min. Le surnageant est généralement violet clair, ce qui indique qu’il contient principalement des sphères et des particules sphéroïdales. Enfin, cette opération est répétée une deuxième fois, et les particules peuvent être stockées dans une solution de CTAB à 0,05% pendant plusieurs mois.

7. Synthèse des étoiles d’or (utilisés comme germe pour la recroissance des pointes)

La synthèse des étoiles se fait en deux étapes.

Fonctionnalisation de germes sphères 13nm-citrate avec du bromure de Domiphen (DOM Br)

10mL de nanoparticules à 4nM [Au0] sont ajoutés à 10mL de DOM Br à 0,2M sous vive agitation pendant 30 min. Puis la solution est laissée pendant 48h sans agitation à l’abri de la lumière.

Cette solution est ensuite centrifugée à 8000 rpm et le surnageant (surplus de DOM Br) est éliminé. Puis la solution est redispersée dans 20mL d’eau.

Au passage à l’UV, le plasmon doit se situer vers 520nm avec une absorbance de 0,5. (Cpart = 2nM)

Croissance des étoiles

5mL d’HAuCl4 aqueux (1mM) sont ajoutés à une solution de bromure de myristyle (5mL, 50mM). La solution vire à l’orange. 450 µL d’AgNO3 (4mM) sont ajoutés sous vive agitation, suivi de 200 µL d’HBr (0,2M). Puis toujours sous vive agitation ajouter successivement 100 µL d’acide ascorbique (80mM) suivi immédiatement (1 à 10s maximum) de 250 µL de germes sphères 13nm-DOM (2nM). La solution est agitée pendant 25s puis stockée après retrait du barreau aimanté à l’abri de la lumière à 30°C pendant 12h.

Cette solution peut être conservée telle quelle pour une longue durée. Toutefois, en cas d’utilisation des nanoparticules (fonctionnalisation), ces dernières doivent être purifiées.

Pour cela, la solution est centrifugée (8000rpm), les surnageants retirés et les particules redispersées dans l’eau, et ce à deux reprises.

Pour calculer la concentration de ces nanoétoiles on utilise la loi de Beer-Lambert avec ε étoile à 528nm=1,79.10-10M-1.cm-1

.

8. Synthèse de la recroissance des pointes d’étoiles d’or

1mL d’HAuCl4 aqueux (1mM) sont ajoutés à une solution de bromure de myristyle (9mL, 28mM). La solution vire à l’orange. 112 µL d’AgNO3 (4mM) sont ajoutés sous vive agitation, suivi de 260 µL d’HBr (0,2M). Puis toujours sous vive agitation ajouter successivement 30 µL d’acide ascorbique (80mM) suivi immédiatement (1 à 10s maximum) de la quantité de germes étoiles désirés. Le volume de

germes peut varier de 100 µL à 1mL selon la taille finale désirée. La solution est agitée pendant 25s puis stockée après retrait du barreau aimanté à l’abri de la lumière à 30°C pendant 12h.

Cette solution peut être conservée telle quelle pour une longue durée. Toutefois, en cas d’utilisation des nanoparticules (fonctionnalisation), ces dernières doivent être purifiées. Pour cela, la solution est centrifugée (8000rpm), les surnageants retirés et les particules redispersées dans l’eau, et ce à deux reprises.

Pour calculer la concentration de ces nanoétoiles on considère que la quantité d’étoile n’a pas bougé, il suffit donc de faire un calcul de dilution avec la quantité ajoutée de germes étoiles.