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Chemistry

Síntesis de Cd-libre EAD / ZnS puntos cuánticos Adecuado para aplicaciones biomédicas

Published: February 6, 2016 doi: 10.3791/53684
Automatic Translation
1, 2, 1
1Department of Chemistry, Missouri State University, 2Center for Molecular Microscopy, Leidos Biomedical Research, Inc., Frederick National Laboratory for Cancer Research

ERRATUM NOTICE

Introduction

Los puntos cuánticos (QDs) son semiconductores nanocristales que exhiben propiedades fluorescentes cuando se irradian con luz 1. Debido a su pequeño tamaño (2-5 nm), que es similar a muchas biomoléculas más grandes, y la facilidad de biofuncionalización, los puntos cuánticos son una herramienta muy atractiva para aplicaciones biomédicas. Ellos han encontrado uso en el etiquetado biológica, una sola molécula de imágenes de células vivas, la administración de fármacos, de formación de imágenes in vivo, la detección de patógenos, y el seguimiento de la célula, entre muchos otros usos 2-8.

Los puntos cuánticos basados ​​en Cd se han utilizado más comúnmente en aplicaciones biomédicas debido a su intensa fluorescencia y reducidos anchos de pico de emisión 9. Sin embargo, han surgido preocupaciones debido a la toxicidad potencial de los iones Cd2 + 10 que puede ser puesto en libertad debido a la degradación de la nanopartícula. Recientemente, puntos cuánticos basados ​​en InP se han explorado como una alternativa a los puntos cuánticos basados ​​en Cd porque mantienen muchas de las características de fluorescenciaCd de puntos cuánticos basados ​​y puede ser más biocompatible 11. Puntos cuánticos basados ​​en Cd se han encontrado para ser significativamente más tóxico que los puntos cuánticos basados ​​en InP en ensayos in vitro en concentraciones tan bajas como 10 pM, después de sólo 48 h 11.

El color de los puntos cuánticos de emisión de fluorescencia es de tamaño ajustable-1. Es decir, como el tamaño de los aumentos de QD, la emisión de fluorescencia es desplazada al rojo. El tamaño y las dimensiones dispersidad de los productos QD puede ser modificado cambiando la temperatura, duración de la reacción, o las condiciones de concentración de precursor durante la reacción 12. Mientras que el pico de emisión de los puntos cuánticos InP es típicamente más amplio y menos intenso que los puntos cuánticos basados ​​en Cd, InP puntos cuánticos puede hacerse en una gran variedad de colores diseñados para evitar el solapamiento espectral, y son lo suficientemente intensa para la mayoría de aplicaciones biomédicas 12. La síntesis se detalla en este protocolo da los puntos cuánticos con un pico de emisión roja centrada a 600 nm.

Varios pasos se toman after síntesis de los núcleos QD para mantener la integridad óptica de los puntos cuánticos y para hacerlos compatibles para aplicaciones biológicas. La superficie del núcleo QD debe ser protegido de defectos de la oxidación o de superficie que pueden causar enfriamiento rápido; Por lo tanto, una concha de ZnS se reviste sobre el núcleo para producir InP / ZnS (core / shell) qds 13. Este revestimiento se ha demostrado que protege la fotoluminiscencia del producto QD. La presencia de iones de zinc durante la síntesis de InP QD se ha demostrado que limitar defectos de la superficie, así como distribución de tamaño de disminución 12. Incluso con la presencia de Zn 2 + en el medio de reacción, la síntesis de InZnP son muy poco probable 12. Después del recubrimiento, los puntos cuánticos resultantes InP / ZnS se recubren en ligandos hidrófobos tales como óxido de trioctilfosfina (TOPO) o oleilamina 12,14. Un polímero anfifílico puede interactuar con ligandos hidrófobos en la superficie QD, así como las moléculas de agua a granel para impartir solubilidad en agua 15. polímeros anfifílicos con carbogrupos químicos xylate se pueden utilizar como "asas químicas" para funcionalizar adicionalmente los puntos cuánticos.

Este protocolo se detalla la síntesis y funcionalización de InP / puntos cuánticos ZnS solubles en agua con la emisión de fluorescencia muy intensa y tamaño relativamente pequeño-dispersidad. Estos puntos cuánticos son potencialmente menos tóxicos que los puntos cuánticos CdSe / ZnS de uso común. En esto, la síntesis de InP / ZnS puntos cuánticos ofrece una alternativa práctica a los puntos cuánticos basados ​​en Cd para aplicaciones biomédicas.

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Protocol

1. Síntesis de fosfuro de indio / sulfuro de zinc (InP / ZnS) Quantum Dots

  1. Síntesis de fosfuro de indio (InP) Quantum Dot Núcleos
    1. Montar un fondo redondo de 100 ml, de 3 bocas, con un condensador de 12 pulgadas. Añadir 30 ml de oleilamina (OLA), cloruro de 0,398 g de indio (III) (incl 3), 0,245 g de cinc (II) cloruro (ZnCl2) y se agita durante la evacuación a temperatura ambiente usando un vacío durante 1 hora. La solución debería aparecer incoloro con un precipitado blanco.
    2. El uso de una manta de calentamiento con un termopar y controlador de temperatura proporcional-integral-derivativo (PID), aumentar la temperatura de la solución a 120 ° C. Evacuar la solución bajo vacío durante 20 min para eliminar las impurezas de bajo punto de ebullición que pueden afectar el crecimiento del núcleo.
      Nota: Si bien es posible utilizar un baño de arena y termómetro, usando una manta de calentamiento y PID aumenta la uniformidad y reproducibilidad de los productos de reacción.
    3. Bajo gas inerte (por ejemplo,, N 2), reflujo la solución y aumentar la temperatura a 220 ° C durante 15 min. La incl 3 y ZnCl 2 completamente disuelven, lo que resulta en una solución de color amarillo pálido. Deje que la temperatura se estabilice durante 10 min.
    4. Purgar una jeringa desechable de 3 ml de plástico y 4 pulgadas, 22 aguja G con gas nitrógeno. El uso de la jeringa, entregar rápidamente 0,5 ml de tris (dimetilamino) fosfina (TDMAP) a la solución incl 3. La temperatura de la solución disminuye ligeramente y vuelve a 220 ° C. La solución cambia de transparente, amarillo claro a opaco, negro.
    5. Después de 9,5 min, retirar el matraz de reacción de la camisa de calentamiento hasta que la temperatura disminuye por debajo de 200 ° C. Para proteger la integridad de los núcleos de InP, proceder directamente a la capa de ZnS en el paso 1.2.1.
  2. Síntesis del sulfuro de zinc (ZnS Conchas) Quantum Dot
    1. Colocar el matraz de reacción de la etapa 1.1.5 en una manta de calefacción y estabilizar el temperatura a 200 ° C. Agregar lentamente 3,58 g dodecanotiol (DDT) en el transcurso de 15 segundos a la solución que contiene los puntos cuánticos de InP. Deje que la solución reaccione durante 1 hora.
      Nota: grosor de la cáscara ZnS puede variarse aumentando o disminuyendo la cantidad de estearato de zinc añadido en la etapa 1.2.4. La alteración de la cantidad de ZnCl 2 o dodecanotiol en los pasos 1.1.1 y 1.2.1 puede afectar significativamente la calidad de los puntos cuánticos cambiando la cinética de reacción.
      1. Después, retire el matraz de reacción de la camisa de calentamiento y permita que la solución se enfríe a aproximadamente 60 ° C.
    2. Una vez que la solución de InP / ZnS alcanza ~ 60 ° C, añadir 10 ml de hexanos y transferir toda la solución de aproximadamente 45 ml a un tubo de centrífuga de polipropileno de 50 ml. Centrifugar la muestra (3.000 xg durante 10 min) para eliminar los precursores sólidos sin reaccionar.
    3. transferir con cuidado el sobrenadante a una botella de centrífuga de polipropileno de 250 ml, añadir 200 ml de acetona, y se centrifuga la solución (3.000 xg durante 10 min) para precipitar los puntos cuánticos InP / ZnS. Este volumen también se puede dividir de manera uniforme en cuatro tubos de 50 ml por centrifugación si una centrífuga con rotor / los accesorios necesarios no está disponible. Decantar el sobrenadante y secar el pellet QD a fondo con gas nitrógeno para eliminar la acetona.
    4. Resuspender los puntos cuánticos en 20 ml OLA utilizando ultrasonidos, transferir a un fondo redondo de 50 ml, de 3 bocas, que contiene 0,474 g de estearato de zinc, y revuelva. Evacuar la solución bajo vacío durante 20 min a TA.
    5. Bajo gas nitrógeno, aumentar la temperatura a 180 ° C y permite que la reacción continúe durante 3 h. Si bien no hay cambios visuales notables en la solución de reacción que se producen durante esta reacción, la adición de estearato de zinc aumenta el grosor del cascarón ZnS, aumentando así QY mediante la mejora de pasivación de la superficie de los puntos cuánticos 12.. Una vez que la reacción se ha completado, retirar el matraz de la manta calefactora y permita que la solución se enfríe a aproximadamente 60 ° C.
    6. Una vez que los soluti InP / ZnSen alcances ~ 60 ° C, añadir 20 ml de hexanos y transferir a un tubo de centrífuga de 50 ml de polipropileno. Centrifugar la muestra (3.000 xg durante 10 min) para eliminar el estearato de zinc sin reaccionar.
    7. transferir con cuidado el sobrenadante a una botella de centrífuga de 250 ml de polipropileno, añadir 200 ml de acetona, y se centrifuga la solución (3.000 xg durante 10 min) para precipitar InP / ZnS puntos cuánticos. Con cuidado, se decanta el sobrenadante y se seca a fondo con gas nitrógeno para eliminar la acetona.
    8. Disolver el precipitado InP / ZnS QD en 30 ml de hexano. Vortex y someter a ultrasonidos brevemente la solución para asegurar una dispersión completa.
    9. Repita los pasos de purificación 1.2.6-1.2.8 dos veces más para asegurar la eliminación completa de ligandos orgánicos en exceso. Las interacciones entre el polímero anfifílico y el QD en el paso 1.2 pueden verse comprometidas en presencia de un exceso de ligandos.
    10. Con cálculos detallados por Xie, et al. 16, determinar el tamaño y concentración de los puntos cuánticos InP / ZnS sintetizados usando espectroscopia UV-Vis.

2. aguaSolubilización de InP / ZnS Quantum Dots El uso de un polímero anfífilo

  1. solubilización en agua
    1. Uso de los puntos cuánticos InP / ZnS desde el paso 1.2.10, diluir una parte de los puntos cuánticos con hexanos para obtener 1 ml de 1 M puntos cuánticos.
      1. En un tubo de centrífuga, transferir 0,25 ml de InP / ZnS puntos cuánticos en cada tubo. Añadir 1 ml de acetona o metanol para el tubo de centrífuga y se centrifuga (3.000 xg durante 10 min). Retirar con cuidado el sobrenadante y disolver cada precipitado en 1 ml de tetrahidrofurano (THF).
      2. La transferencia de los puntos cuánticos InP / ZnS disueltos en THF en un matraz de 100 ml de fondo redondo y se diluye con 16 ml de THF. Para reducir el número de agregados en solución, los puntos cuánticos someter a ultrasonidos durante 5-10 minutos.
    2. Disolver 30 mg de poli (ácido maleico alt andhydride- -1-octadeceno), 3- (dimetilamino) -1-propilamina (PMAL-d) en 10 ml de agua de grado molecular. Baño de agua sonicación o agitación suave hasta que la solución es translúcido es suficiente para disolver completamente el polímero. losuso de vórtice o agitación vigorosa puede producir muchas burbujas, lo que dificulta la interacción del polímero con el QD. Añadir la solución de polímero 10 ml a los 100 ml matraz de fondo redondo que contiene InP / ZnS puntos cuánticos en THF.
    3. Se evapora THF de la solución QD / polímero usando un evaporador rotatorio. Colocar el matraz en un baño de hielo mientras se evapora para facilitar la interacción entre el polímero y QD. Dependiendo de la fuerza del vacío, más THF se evapora después de 10 min y la solución aparece turbia.
      1. Una vez que la solución se evapora a 10 ml, quitar el matraz del evaporador rotativo y añadir 30 ml de agua de grado molecular. Devolver el matraz al evaporador rotatorio y continuar a evaporarse a 2 ml. Esta etapa de evaporación final puede tomar muchas horas; asegurar el baño de hielo se mantiene.
    4. Quitar los puntos cuánticos InP / ZnS solubles en agua del matraz de fondo redondo con una pipeta. Filtrar la solución QD utilizando una jeringa de plástico de 3 ml unido a un sy nylon 0,1 micrasringe filtrar en un tubo de centrífuga de 5 ml.
    5. Coloque los puntos cuánticos en una unidad de diálisis de membrana de MWCO de 20.000 y se dializa frente a tampón borato 0,05 M pH 8,5 para eliminar el exceso de polímero. (Añadir lentamente tetraborato decahidrato sódico 0,05 M en ácido bórico 0,05 M, con agitación vigorosa, hasta que el pH es 8,5 para hacer esta solución tampón de borato.) El uso de un concentrador de vacío, concentrar los puntos cuánticos en tampón de borato a 1 ml.
    6. Para el almacenamiento, purgar la solución con nitrógeno gaseoso antes del sellado con Parafilm. Los puntos cuánticos InP / ZnS solubles en agua son estables durante al menos 4 meses a 4 ° C en la oscuridad.

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Representative Results

Los núcleos no recubiertos InP no demuestran fluorescencia visible por el ojo sustancial. Sin embargo, InP / ZnS (core / shell) puntos cuánticos fluorescentes brillantes parecen a simple vista bajo irradiación UV. La fluorescencia de InP / ZnS los puntos cuánticos se ha caracterizado mediante espectroscopía de fluorescencia. El espectro de fluorescencia de los puntos cuánticos en hexanos (Figura 1) se excita a 533 nm muestra un pico principal centrado a 600 nm con una anchura total a la mitad del máximo (FWHM) de 73 nm. Si bien la absorbancia (0.2) de desplazamiento en la Figura 1 podría implicar puntos cuánticos de dispersión de luz, y por lo tanto la presencia de puntos cuánticos agregados, parpadeando análisis (vide infra) indican que la mayoría de los puntos cuánticos son grupos sola, o muy pequeña, de los puntos cuánticos. Después del recubrimiento con el polímero anfifílico PMAL-d, el rendimiento cuántico de InP / ZnS los puntos cuánticos se investigó mediante la comparación de la intensidad de fluorescencia integrado de los puntos cuánticos con Rodamina B como norma 17. El rendimiento cuántico de los puntos cuánticos en hexanos fue determined ser 7,96% de media (2 mediciones, 7,69% y 8,22%) y 6,03% en agua en promedio (2 mediciones, 5,98% y 6,08%).

El tamaño de soluble en agua InP / ZnS puntos cuánticos se caracterizó utilizando tanto microscopía electrónica de transmisión (TEM) y dispersión de luz dinámica (DLS). imágenes TEM, que sólo visualizan el núcleo y la cáscara de nanocristales (InP / ZnS), ligandos no orgánicos en la superficie, fueron capturados con un aumento nominal de 150,000X. Las imágenes se analizaron usando ImageJ Fiji 18 y el umbral se ajustó para dar imágenes binarias. Los diámetros mínimo y máximo de Feret se promediaron para determinar los diámetros de estos puntos cuánticos solubles en agua. Estos datos demostraron puntos cuánticos pequeños, relativamente monodispersas con un diámetro medio de 2,74 ± 0,72 nm (figuras 2A y B). El diámetro hidrodinámico efectivo de los puntos cuánticos en agua a pH 7, encapsulados en PMAL-d, se midió el uso de DLS. Debería serobservó que el diámetro hidrodinámico eficaz a través de DLS mide la QD solvatadas, incluyendo ligandos orgánicos y polímeros sobre la superficie de la QD, así como las moléculas de agua que interactúan con ellos. Por lo tanto, las mediciones DLS son generalmente mucho más grandes que las mediciones obtenidas en los experimentos TEM. En esta medición, los puntos cuánticos se supone que son esféricas y un total de 30 mediciones fueron capturados para calcular el diámetro efectivo por volumen usando el software BIC soluciones parciales. Estos valores se promediaron, proporcionando un diámetro medio de 14,8 ± 6,0 nm (Figura 2C).

Con el fin de determinar si los puntos cuánticos InP / ZnS sintetizados fueron adecuados para la formación de imágenes de una sola molécula, parpadeando análisis se realizó utilizando microscopía de epifluorescencia 8. Si bien no es posible ver los puntos cuánticos individuales usando microscopía de luz, el análisis de "on" y los estados de emisión de fluorescencia "off" se pueden utilizar para identificar sIngle puntos cuánticos puntos lagrimales en imágenes de fluorescencia. Un punto lagrimal que representa un solo punto cuántico parpadear exhibe un estado "on" que se diferencia del estado "apagado". Una película de los puntos cuánticos parpadeantes (diluida a aproximadamente 100 horas, en agua desionizada) fue capturado utilizando un 63X, NA 1.4, objetivo de inmersión en aceite montada sobre un microscopio de epifluorescencia con un cubo de filtro adecuado y cámara CCD. Las imágenes fueron capturadas con 30 mseg exposición consecutivamente durante 500 marcos. Análisis intermitente se realizó mediante el análisis de la intensidad media de un solo punto lagrimal (aproximadamente 4 píxeles) en cada trama usando ImageJ 19 (Figura 3A). La brecha entre distintas en el estado "encendido" y "apagado" estados de nuestros puntos cuánticos muestran su potencial para la formación de imágenes de una sola molécula (Figura 3B).

La interacción de los puntos cuánticos InP / ZnS con células también se investigó a través tanto de la toxicidad y la internalización celular. porSe utilizaron ambos estudios, las células de neuroblastoma de ratón (N2a) y todos los experimentos se llevaron a cabo en un medio celular (50/50 D-MEM / Opti-MEM suplementado con suero bovino fetal al 10% y antibiótico / antimicótico). Un ensayo de toxicidad de azul de tripano 20 se realizó mediante la incubación de las células N2a para 24 y 48 horas con concentraciones variables de los puntos cuánticos. Los resultados demuestran la toxicidad insignificante de las células N2a en concentraciones QD entre 1-5 nM (Figura 4). Para observar la internalización QD, las células N2a se incubaron con los puntos cuánticos InP / ZnS solubles en agua durante 12 horas a ambos 5 y 10 nM. Imágenes de las células incubadas con estos puntos cuánticos parece demostrar una localización lisosomal de puntos cuánticos después de 12 hr (Figura 5), que es coherente con otros resultados de internalización de las nanopartículas 21.

Figura 1
Figura 1. La absorbancia y fluorescencia Caracterización de InP / ZnS puntos cuánticos. Absorbancia corregida y los espectros de emisión de fluorescencia de InP / ZnS en hexanos se excita a 533 nm, que muestra una absorbancia máxima a 600 nm y una FWHM de 73 nm. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 2
Figura 2. Análisis de tamaño de los puntos cuánticos recubiertos de polímero de InP / ZnS en agua. (A) Micrografía electrónica de transmisión de los puntos cuánticos InP / ZnS disueltos en agua (barra de escala = 50 nm). (B) Tamaño de partícula histograma de distribución de TEM resultados con un diámetro medio de 2,74 ± 0,72 nm. (C) Análisis de dispersión de luz dinámica de InP / ZnS puntos cuánticos en agua, que muestra un diámetro hidrodinámico medio de 14,8 ± 6,0 nm.large.jpg "target =" _ blank "> Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

figura 3
Figura 3. Análisis de centelleo de InP / ZnS puntos cuánticos. Individual análisis de puntos lagrimales fluorescente que detalla la presencia de los distintos "on" y "off", afirma a través de (A) un perfil de parpadeo de InP / ZnS puntos cuánticos en agua usando 460 nm ± 25 nm filtro de excitación , 500 nm filtro pase largo de emisiones, y 475 nm espejo dicroico, y (B) un histograma que muestra la distribución bimodal de intensidad de los píxeles de una vez al día el perfil de parpadear. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 4
Por favor, haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 5
Figura 5. La internalización de InP / ZnS puntos cuánticos en células N2a. Micrografía de fluorescencia que muestra la internalización de los puntos cuánticos EAD / ZnS después de 12 h de incubación con 0 nM de control (A) DIC (B) una vez al día, y (C) de superposición, después de 12 horas de incubación con 5 puntos cuánticos nm (D) DIC (e) una vez al día, y ( (G) DIC (H) una vez al día, y superposición (I). Barra de escala = 10 micras. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

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Discussion

Este protocolo se detalla la síntesis de los puntos cuánticos InP / ZnS altamente fluorescentes que se pueden utilizar en muchos sistemas biológicos. Los productos sintetizados QD aquí exhiben un solo pico de emisión de fluorescencia centrada en 600 nm con una FWHM de 73 nm (Figura 1), que es comparable a otras síntesis anteriormente descritos 12. El tiempo de reacción y la temperatura de reacción son pasos muy importantes debido a su profundo efecto sobre la calidad de la síntesis de QD y repetibilidad. Después de la solubilización en agua, los puntos cuánticos fueron determinados a tener un rendimiento cuántico de aproximadamente 6%. Variación de la concentración de tiempo de reacción, la temperatura, o precursor permite la afinación de tamaño QD y longitud de onda de emisión, que puede ser utilizado en aplicaciones multi-espectrales.

El tamaño y la carga superficial son factores muy importantes a considerar cuando se utiliza nanopartículas en los sistemas biológicos. Para reducir al mínimo la perturbación de biomoléculas diana, los puntos cuánticos deben mantener una pequeña, monodisperse tamaño. Además, la carga superficial de los puntos cuánticos en solución puede ser modificado para disminuir la unión no específica hacia los objetivos no deseados. La síntesis de los puntos cuánticos se presentan aquí los puntos cuánticos produjo con un diámetro de 2,74 ± 0,72 nm por TEM (sólo el núcleo y la cubierta son visibles) (Figuras 2A y 2B). Se encontró que los puntos cuánticos solubles en agua para tener un diámetro hidrodinámico efectivo de 14,8 ± 6,0 nm, que es comparable a los puntos cuánticos basados ​​en Cd utilizadas actualmente para estudios biológicos 22. La carga superficial y la funcionalidad de los puntos cuánticos acuosas pueden ser modificados por reacción adicional de los grupos químicos carboxilato del polímero anfifílico.

Se utilizó el análisis intermitente para explorar la idoneidad de estos InP / ZnS para los estudios de imagen de una sola molécula. Dado que no es posible visualizar los puntos cuánticos individuales usando microscopía de luz, el parpadeo de los puntos cuánticos individuales se puede usar para identificar partículas individuales. Este fenómeno intermitente es la alternancia entre discretos y# 34; on "y" off "de fluorescencia Unidos 23, que puede ser investigada utilizando la intensidad media de píxeles de un solo punto lagrimal QD fluorescente con el tiempo Los rastros de fluorescencia de InP / ZnS QD puntos lagrimales demuestran característica." On "y" estados off "( Figura 3A). por otra parte, no hay solapamiento entre la "on" y "off" estados de una sola puntos lagrimales (Figura 3B), que se ha utilizado en estudios previos para distinguir partículas individuales 8.

Otros experimentos se utilizaron para explorar la idoneidad de estos puntos cuánticos InP / ZnS para estudios celulares. Un ensayo de toxicidad azul de tripano se realizó para evaluar la biocompatibilidad de los puntos cuánticos InP / ZnS. Después de la incubación durante 24 horas hasta 48 horas a concentraciones de QD que van desde 1 hasta 5 nM, no se observó toxicidad insignificante (Figura 4), ​​que es comparable a los estudios de toxicidad para InP / ZnS puntos cuánticos 11. toxicidad sustancial no se observó below 25 nM; esta concentración es mucho mayor que la requerida para muchas aplicaciones biomédicas. Por ejemplo, los estudios de imagen de una sola molécula a menudo requieren concentraciones de PM de la sonda una vez al día para marcar un número representativo de receptores celulares unidos a la superficie 24. Además, las células N2a incubadas con los puntos cuánticos a 5 nM o 10 nM durante 12 horas en medios celulares indican que los puntos cuánticos se internalizan a través de endocitosis, es decir, los puntos cuánticos demuestran un patrón de tinción punteada dentro de las células (Figura 5). Estos resultados indican la idoneidad de estos InP / ZnS puntos cuánticos para la investigación de procesos celulares.

Este protocolo detalla la síntesis y funcionalización de los puntos cuánticos solubles InP / ZnS agua con intensa emisión de fluorescencia, tamaño relativamente pequeño-dispersidad, y la compatibilidad biológica. La alta calidad de estos productos QD se indica mediante la visualización de los puntos cuánticos individuales en la microscopía de fluorescencia, lo que demuestra que son adecuados para un solo molecule imágenes. Se prevé que estos puntos cuánticos libre-Cd son potencialmente mucho menos tóxicos para los sistemas biológicos estudiados, así como los investigadores que estudian ellos. Como tal, el uso de estos puntos cuánticos basados ​​In-para aplicaciones biomédicas es una alternativa prudente puntos cuánticos basados ​​en Cd.

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Disclosures

Los autores no tienen nada que revelar.

Acknowledgments

Los autores agradecen el Departamento de Química y la Escuela de Graduados de la Universidad Estatal de Missouri por su apoyo a este proyecto. También reconocemos el Laboratorio de Microscopía Electrónica en el Laboratorio Nacional de Investigación del Cáncer de Frederick para el uso de su microscopio electrónico de transmisión y rejillas recubiertas de carbono.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Oleylamine Acros 129540010
Zinc(II) chloride Sigma 030-003-00-2
Indium(III) chloride Chem-Impex 24560
Tris(dimethylamino)phosphine Encompass 50-901-10500
1-dodecanethiol Acros 117625000
Hexanes Fisher Sci H292-4
Acetone TransChemical UN 1090
Zinc Stearate Aldrich Chem 307564-1KG
Tetrahydrofuran Acros 34845-0010
Molecular Water Fisher Sci BP2470-1
Poly(maleic anhyrdride-alt-1-tetradecene), 3-(dimethylamino)-1-propylamine derivative Sigma 90771-1G
Boric acid Fisher Sci BP168-500
Sodium Tetraborate Decahydrate Fisher Sci BP175-500
Rhodamine B Aldrich Chem R95-3
Nitrogen gas Airgas UN1066
Trypan blue Thermo Sci SV30084.01
3 ml plastic Luer-lock syringe BD 309657
Luer-lock Needle Air-Tite 8300014471 4 inch, 22 gauge
50 ml polypropyene centrifuge tube Falcon 352098
250 ml centrifuge bottle Thermo Sci 05-562-23 Nalgene PPCO
5 ml centrifuge tubes Argos-Tech T2076
1.5 ml microcentrifuge tubes Bio Plas 4150
0.1 μm Syringe filter Whatman 6786-1301 Puradisc 13 mm nylon filter
Slide-A-Lyzer MINI Dialysis Unit Thermo Sci 69590 20,000 MWCO
Rotary Evaporator Heidolph
Centrifuge 5072 Eppendorf Swinging Bucket with 50 ml tube adapters
Lambda 650 UV/VIS Spectrometer Perkin Elmer UV-Vis Spectrophotometer
LS 55 Fluorescence Spectrometer Perkin Elmer Fluorometer
Axio Observer.A1 Zeiss epifluorescence microscope
AxioCam MRm Zeiss CCD Camera
Tecnai TF20 Microscope FEI Transmisison Electron Miscroscope
TEM Eagle CCD FEI TEM CCD Camera
NanoBrook Omni DLS Brookhaven Dynamic Light Scattering Instrument

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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Formal Correction: Erratum: Synthesis of Cd-free InP/ZnS Quantum Dots Suitable for Biomedical Applications
Posted by JoVE Editors on 02/29/2016. Citeable Link.

A correction was made to: Synthesis of Cd-free InP/ZnS Quantum Dots Suitable for Biomedical Applications. There was an error with an author's given name. The author's name was corrected to:

Katye M. Fichter

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Kathryn M. Fichter.

Síntesis de Cd-libre EAD / ZnS puntos cuánticos Adecuado para aplicaciones biomédicas
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Ellis, M. A., Grandinetti, G.,… More

Ellis, M. A., Grandinetti, G., Fichter, K. M. Synthesis of Cd-free InP/ZnS Quantum Dots Suitable for Biomedical Applications. J. Vis. Exp. (108), e53684, doi:10.3791/53684 (2016).

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