ГИДРОФИЛИЗАЦИЯ КВАНТОВЫХ ТОЧЕК ДЛЯ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В КАЧЕСТВЕ МЕТОК

ГИДРОФИЛИЗАЦИЯ КВАНТОВЫХ ТОЧЕК ДЛЯ ИХ
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В КАЧЕСТВЕ МЕТОК
А.В. Гордиенко, Н.В. Белоглазова1, И.Ю. Горячева
Саратовский государственный университет им. Н. Г. Чернышевского
1
Гентский университет
E-mail: [email protected]
Квантовые точки (КТ) являются одним из нескольких типов
наноматериалов, которые оказали существенное влияние на исследования
во многих областях физических, химических и биологических наук [1].
Широкий интерес к КТ обусловлен их уникальными электроннооптическими свойствами [2], они находят применение в самых различных
областях: от солнечных батарей
и квантовых компьютеров до
визуализации тканей и лечения рака[3,4].
Одним из многочисленных приложений КТ является их
использование в качестве меток. К флуоресцентным меткам
предъявляются различные требования, в том числе водорастворимости для
последующей биоконъюгаци. При использовании КТ для придания им
водорастворимых свойств существует два основных подхода, а именно
метод замены лигандов и покрытие амфифильными молекулами. При этом
различные покрытия КТ могут оказать влияние на простоту
биоконъюгации и качество получаемой метки.
Был произведен синтез 3 различных гидрофильных покрытий КТ с
целью их сравнения. Выбранные методы (амфифильный полимер,
липосомы и силанизирующее покрытие) являются простыми в исполнении
и недорогими по стоимости способами гидрофилизации. Эти параметры
делают их наиболее часто применимыми. Данные методы используются в
большом количестве научных работ [5-7].
Рис. 1. Распределение частиц по размерам измеренное методом
динамического рассеяния света
Тип
Стабильность
Интенсивность
флуоресценции
Простота
конъюгации
Полимер
+
+
±
Липосомы
-
-
±
SiO2
+
+
+
Таб. 1. Характеристики квантовых точек с различными гидрофильными покрытиями
По результатам проведенной работы силанизированные КТ имеют
ряд преимуществ перед полимерным покрытием и липосомами. Такие
метки отличаются высокой стабильностью в водных растворах, а
различные
модифицирующие
реагенты
позволяют
упростить
последующую биоконъюгацию частиц. Кроме того оболочка оксида
кремния имеет более жесткую структуру и лучше защищает КТ от
внешних воздействий, также такая оболочка является химически инертной
и устойчивой в различных условиях. Изменения рН и ионной силы
оказывают на нее лишь незначительное влияние. Большое разнообразие
силанизирующих реагентов, простота методики синтеза и высокое
качество получаемых меток делают данный метод наиболее
перспективным в применении.
Библиографический список
1. W. Russ Algar, Kimihiro Susumu, James B. Delehanty, Igor L. Medintz. Semiconductor
Quantum Dots in Bioanalysis: Crossing the Valley of Death // Anal. Chem. 2011, 83,
8826–8837.
2. Murray, C. B., Norris, D. J., and Bawendi,M. G. Synthesis and characterization of nearly
monodisperse CdE (E = S, Se, Te) semiconductor nanocrystallites // J. Am. Chem. Soc.
1993, 115, 8706–8715.
3. Jan Ziegler, Shu Xu, Erol Kucur, Frank Meister, Miroslaw Batentschuk, Frank Gindele,
Thomas Nann. Silica-Coated InP/ZnS Nanocrystals as Converter Material in White LEDs
// Adv. Mater. 2008, 20, 4068–4073.
4. Igor L. Medintz, H. Tetsuo Uyeda, Ellen R. Goldman, Hedi Mattoussi. Quantum dot
bioconjugates for imaging, labelling and sensing // Nature Materials. 2005. Vol 4. Р. 435446.
5. Speranskaya E.S., Beloglazova N.V., Lenain P., De Saeger S., Wang Z., Zhang S., Hens
Z., Knopp D., Potapkin D.V.,Goryacheva I.Y. Polymer-coated fluorescent CdSe-based
quantum dots for application in immunoassay // Biosensors and Bioelectronics, 2014, V.
53, P. 225-231.
6. N. V. Beloglazova, P. S. Shmelin, E. S. Speranskaya, B. Lucas, C. Helmbrecht, D. Knopp,
R. Niessner, S. De Saeger and I. Yu. Goryacheva. Quantum Dot Loaded Liposomes As
Fluorescent Labels for Immunoassay // Anal. Chem. 2013, 85, 7197−7204.
7. Tangi Aubert, Stefaan J.H. Soenen, Daniel Wassmuth, Marco Cirillo, Rik Van Deun,
Kevin Braeckmans, and Zeger Hens. Bright and Stable CdSe/CdS@SiO2 Nanoparticles
Suitable for Long Term Cell Labeling // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2014;6:11714–23.
Сведения об авторах
Гордиенко Анна Викторовна – аспирант, дата рождения: 11.11.1993г
Белоглазова Наталья Владимировна – к.х.н., дата рождения: 07.07.1985г.
Горячева Ирина Юрьевна – д.х.н., профессор, дата рождения: 02.07.1971г.
Вид доклада: (устный /) стендовый