바이오 메디컬 응용 프로그램에 적합 InP를 /의 ZnS 양자점 CD-자유의 합성

Matthew A. Ellis; Giovanna Grandinetti; Katye M. Fichter

doi:10.3791/53684

방법 논문

바이오 메디컬 응용 프로그램에 적합 InP를 /의 ZnS 양자점 CD-자유의 합성

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DOI:

10.3791/53684

⸱

2016년 2월 6일

Matthew A. Ellis¹ , Giovanna Grandinetti² , Katye M. Fichter¹

¹Department of Chemistry, Missouri State University, ²Center for Molecular Microscopy, Leidos Biomedical Research, Inc., Frederick National Laboratory for Cancer Research

이 논문에서

정오 공지

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요약

이 프로토콜에서는 Cd-free InP/ZnS 양자점(QD)의 합성이 자세히 설명되어 있습니다. InP 기반 QD는 나노입자 분해를 통해 방출될 수 있는 Cd²⁺ 이온의 독성으로 인해 인기를 얻고 있습니다. 합성 후 QD는 생물 의학 응용 분야에 사용하기 위해 양친매성 폴리머를 사용하여 물에 용해됩니다.

초록

형광 나노결정, 특히 양자점은 많은 생물 의학 응용 분야에 유용한 도구였습니다. 생물학적 시스템에서 성공적으로 사용하기 위해서는 양자점이 형광성이 높고 크기가 작거나 단분산되어야 합니다. 일반적으로 사용되는 카드뮴 기반 양자점은 이러한 특성을 가지고 있지만, 나노 입자 분해를 통해 Cd²⁺ 이온이 방출될 수 있기 때문에 잠재적으로 독성이 있습니다. 인듐 기반 양자점, 특히 InP/ZnS는 상대적으로 유사한 형광 특성과 크기로 인해 카드뮴 기반 양자점의 실행 가능한 대안으로 최근 연구되고 있습니다. 여기에 제시된 합성은 효과적인 나노 입자 성장을 위해 표준 고온 주입 기술을 사용합니다. 그러나 크기, 방출 파장 및 방출 강도와 같은 나노 입자 특성은 반응 조건의 작은 변화로 인해 크게 변할 수 있습니다. 따라서 온도, 반응 기간 및 전구체 농도와 같은 반응 조건은 재현 가능한 생성물을 생성하기 위해 정확하게 유지되어야 합니다. 양자점은 본질적으로 수용액에 용해되지 않기 때문에 물에 용해성을 부여하기 위해 표면 변형도 거쳐야 합니다. 이 프로토콜에서 양친매성 폴리머는 양자성 폴리머를 사용하여 양자점 표면의 소수성 리간드 및 벌크 용매 물 분자와 상호 작용합니다. 여기에서는 생물 의학 응용 분야에 사용하기에 적합한 고형광 InP/ZnS 양자점의 합성을 위한 자세한 프로토콜이 제공됩니다.

서론

양자 도트 (양자점)는 빛 ⁽¹⁾ 조사에 형광 특성을 나타내는 나노 결정 반도체된다. 그들의 작은 많은 큰 생체 분자와 비슷합니다 크기 (2-5 ㎚), 및 biofunctionalization의 용이성, 양자점은 생명 의학 애플리케이션을위한 매우 매력적인 도구입니다. 그들은 생물학적 표지의 사용을 발견 한 많은 다른 용도 ^2-8 사이의 단일 분자 라이브 세포 이미징, 약물 전달, 생체 이미징, 병원체 탐지 및 세포 추적.

CD 기반 양자점 가장 일반적으로 인해 강한 형광 좁은 발광 피크 폭 ^(9)의 생의학 분야에 사용되어왔다. 그러나 우려 인해 카드뮴의 잠재적 인 독성 제기되고있다 ²⁺ 나노 입자의 분해를 통해 공개 할 수있다 ^(10)를 이온. 그들은 많은 형광 특성을 유지하기 때문에, 최근의 InP 계 양자점 CD 기반 양자점 대안으로 탐구되어왔다의 양자점을 CD 기반과 ^{11 개의} 생체 적합성 수있다. CD 기반 양자점은 48 시간 ¹¹ 후 10 오후의 낮은 농도에서 시험 관내 분석에서의 InP 기반의 양자점보다 훨씬 더 독성이 밝혀졌다.