Описан простой и надёжный подход к получению гидрофильных квантовых точек

Исследователи из Института материаловедения и инжиниринга (Сингапур) описали протокол приготовления КТ, покрытых амфифильным полимером, который содержит одновременно водоотталкивающие и водопритягивающие компоненты.

Квантовые точки (КТ) — это «одномерные» кристаллы полупроводящего флюоресцирующего материала. Цвет или длина волны флюоресценции зависит от размера, формы и состава КТ. Более крупные КТ проявляют тенденцию к излучению света ближе к красной области электромагнитного спектра (более длинноволновая область). По мере уменьшения размера КТ уменьшается и длина волны флюоресценции.

Эта возможность регулирования длины волны световой эмиссии является одной из причин, по которой КТ приобрели огромную популярность в качестве флюоресцентных маркеров в биологических исследованиях с использованием таких методов анализа, как флюоресцентная микроскопия.

Исследователи из Института материаловедения и инжиниринга (Сингапур) описали протокол приготовления КТ, покрытых амфифильным полимером, который содержит одновременно водоотталкивающие и водопритягивающие компоненты.

qdots-600.jpg Рис. 1. Схема представленного метода покрытия КТ амфифильным полимером. Гидрофобные заместители смешиваются с TOPO, обеспечивая адгезию, в то время как все полярные группы полимера повёрнуты к водной среде. (Иллюстрация D. Jańczewski и др).

Большинство биологических применений требует КТ в виде стабильной дисперсии в водном растворе. Однако обычно используемые методы синтеза награждают получаемые КТ покрытием из гидрофобных лигандов, отталкивающих воду. Хотя обмен лигандов на гидрофильные после синтеза теоретически возможен, этот подход требует слишком лабильных гидрофобных лигандов, которые нестабильны по своей природе и разлагаются с образованием токсичных веществ (таких как кадмий).

Вместо обмена лигандов альтернативный подход к получению стабильных водных КТ-дисперсий предполагает покрытие квантовых точек полимером, содержащим одновременно и гидрофобные, и гидрофильные группы. Обычно КТ получают в присутствии триоктилфосфин-оксида — совершенно гидрофобного лиганда, который плотным слоем покрывает каждую частицу по окончании синтеза. Такой лиганд не подлежит обмену, зато его чистая гидрофобность может быть использована при нанесении второго слоя покрытия, состоящего как раз из упомянутого выше амфифильного полимера. Структуру такого полимера можно представить в виде двухслойного пирога: сверху — гидрофильная полимерная цепь, а снизу располагаются гидрофобные заместители, призванные закреплять амфифильный полимер на поверхности гидрофобного триоктилфосфин-оксида за счет сильного адгезионного взаимодействия по принципу «подобное к подобному».

В общем, звучит просто, но, как оказалось, никто до этой «простоты» раньше не додумался. Или не смог осуществить на практике. Подходящий полимер с правильным количеством и качеством заместителей нужно было ещё придумать, а придумав — синтезировать. А может, ни у кого не хватило решимости поверить в надёжность адгезионного взаимодействия… Догадок можно строить сколько угодно, главное остаётся неизменным: сингапурские учёные не побоялись пойти своим путем, который теперь, постфактум, кажется простым и понятным.

Подробности метода описаны в статье, опубликованной журналом Nature Protocols.

Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 4.8 (5 votes)
Источник(и):

1. PhysOrg

2. compulenta.ru