Квантовые точки освещают биологические процессы
Свет, излучаемый квантовыми точками, отличается от света флуоресцентных маркеров, в большинстве случаев применяемых в медицинских и биологических изучениях, как большей интенсивностью, так и длительностью. Но эти наноразмерные источники света не лишены одного серьёзного недочёта: они не растворяются в воде. Исследователем из института MESA+ Institute for Nanotechnology Университета Твенте (University of Twente), Нидерланды, и сингапурского Agency for Science, Technology and Research (A*STAR) удалось решить эту проблему.
Созданное ими покрытие разрешает применять квантовые точки в организме человека а также в живых клеток. Исследователи опубликовали подробности «рецептуры» собственного покрытия в издании Nature Protocols.
Ученые, изучающие биологические процессы, довольно часто применяют флуоресцентные метки, связывающиеся с биомолекулами. Это разрешает довольно легко отслеживать такие биомолекулы кроме того в живых клеток. Являющиеся полупроводниковыми нанокристаллами квантовые точки – лучший выбор. Они излучают продолжительный броский свет, цвет которого зависит от размера применяемой точки.
Квантовые точки – «самородки», складывающиеся из нескольких сотен либо нескольких тысяч атомов, излучающих видимый свет под действием, к примеру, невидимого ультрафиолетового излучения. Их размер – от нескольких нанометров до нескольких десятков нанометров. Но по многим причинам, включая токсичность, ранее они были негодны для применения в живых организмах.
Исходя из этого ученые создали полимерное покрытие, владеющее амфифильными, другими словами как гидрофобными, так и гидрофильными особенностями. Гидрофобная часть полимерного материала притягивается к поверхности квантовой точки, а ее гидрофильная часть делает комбинацию квантовой покрытия и точки растворимой в воде. Покрытие образуется на поверхности квантовой точки в ходе самосборки.
Оно разрешает квантовым точкам в буквальном смысле «бросать» свет на биологические процессы.
Квантовые точки с амфифильным покрытием, растворимые в воде, смогут, со своей стороны, связываться с полимерами и образовывать комбинации с другими квантовыми точками. (Фото: University of Twente)
Нужные качества нового покрытия не ограничены улучшенной растворимостью в воде. С его поверхностью смогут прочно связываться другие молекулы. Это делает «одетые» квантовые точки чувствительными, к примеру, к определенным веществам либо разрешает им взаимодействовать со своеобразными типами клеток, к примеру, опухолевыми.
Еще один ответственный плюс покрытия пребывает в том, что оно не оказывает отрицательного влияния на светоизлучающие особенности квантовой точки.
Аннотация к статье
Synthesis of functionalized amphiphilic polymers for coating quantum dots