Ultrazvuková syntéza fluorescenčních nanočástic

• Uměle syntetizované fluorescenční nanočástice mají mnohostranné potenciální uplatnění při výrobě elektrooptiky, optických datových úložišť, stejně jako pro biochemické, bioanalytické a lékařské aplikace.
• Sonikace je účinná a spolehlivá metoda syntézy fluorescenčních nanočástic vysoké kvality v průmyslovém měřítku.
• Ultrazvuková syntéza fluorescenčních nanočástic je jednoduchá, bezpečná, reprodukovatelná a škálovatelná.

Ultrazvuková příprava fluorescenčních nanočástic

Aplikace ultrazvukových vln na nano materiály je dobře známá pro své blahodárné účinky, které zahrnují sonochemickou syntézu nanočástic, jejich funkcionalizaci a modifikaci. Kromě těchto sonochemických aplikací je ultrazvuk preferovanou technikou pro spolehlivou a účinnou disperzi a deaglomeraci stabilních nano suspenzí.

Ultrazvuková příprava fluorescenčních nanočástic

Ultrazvuku je osvědčený nástroj zlepšující koloidní syntézu jednotných a vysoce krystalických nanočástic s fluorescenčními vlastnostmi, vysokou kvantovou účinností a stabilitou.
Ultrazvuk pomáhá během:

• syntéza
• Funkcionalizace
• modifikace
• disperze
• deaglomerace & Rozčesávání

Ve vodě rozpustné uhlíkové nanočástice s fluorescenční up-konverzí

Li a kol. (2010) vyvinuli jednokrokový ultrazvukový Metoda syntézy monodisperzních ve vodě rozpustné zářivky uhlíkové nanočástice (CNP). Fluorescenční částice byly syntetizovány přímo z glukózy jednostupňovým alkalickým nebo kyselinou asistovaným ultrazvukovým ošetřením. Povrchy částic byly bohaté na hydroxylové skupiny, což jim dávalo vysoký obsah hydrofilita. CNP by mohly vypouštět světlý a barevný fotoluminiscence pokrývající celý spektrální rozsah ve viditelném infračerveném spektru (NIR). Kromě toho měly tyto CNP také vynikající výsledky Zářivka s up-konverzí vlastnosti.
Jednostupňový ultrazvukový reakční proces je ekologická a pohodlná metoda využívající přírodní prekurzory k přípravě ultra malých CNP pomocí glukózy jako zdroje uhlíku. CNP vykazují stabilní (>6 měsíců) a silné PL (kvantový výtěžek ∼7%), zejména dvě vynikající fotoluminiscenční vlastnosti: emise NIR a fotoluminiscenční vlastnosti s up-konverzí. Kombinací volné disperze ve vodě (bez povrchových úprav) a atraktivních fotoluminiscenčních vlastností jsou tyto CNP slibné pro nový typ fluorescenčních markerů, biosenzorů, biomedicínského zobrazování a dodávání léčiv pro aplikace v biologických vědách a nanobiotechnologiích.

(a) TEM obraz CNP připravených sonikací z glukózy o průměru menším než 5 nm; (b), (c) fotografie disperzí CNP ve vodě se slunečním světlem a UV (365 nm, uprostřed) osvětlení; d-g) Fluorescenční mikroskopické snímky CNP při různém buzení: d, e, f a g pro 360, 390, 470 a 540 nm. [Li et al. 2010]

Fluorescenční porfyrinové nanočástice

Výzkumná skupina Kashani-Motlagh úspěšně syntetizovala fluorescenční porfyrin nanočástice pod ultrazvukem. Proto se spojili srážení a sonikace. Výsledné nanočástice TClPP [tetrakis(para-chlorfenyl)porfyrin] byly stabilní v roztoku bez aglomerace po dobu nejméně 30 dnů. Nebyla pozorována žádná vlastní agregace porfyrinových chromoforů, ze kterých se skládají. Nanočástice TClPP vykazovaly zajímavé optické vlastnosti, zejména velké bathochromní posun v absorpčních spektrech.
Doba trvání ultrazvukový Léčba má zásadní vliv na velikost částic porfyrinových nanočástic. Při kratších dobách sonikace mají porfyrinové nanočástice ostřejší vrcholy a silnější absorbance; To naznačuje, že prodloužením doby sonikace se zvyšuje počet porfyrinů nanočástice se zvyšuje a počet porfyrinů na každou jednotku nanočástic se zvyšuje.

Výzkumná skupina Kashani-Motlagh (2010) zjistila, že srážení cesta k syntéze fluorescenčních profyrinových nanočástic.

Syntéza magnetických/fluorescenčních nanokompozitů

Ultrazvukem pomáhá syntéze nanokompozitů skládajících se z magnetický nanočástice a fluorescenční kvantové tečky (QD) s povlakem z křemičitého obalu. Tyto kompozity jsou bifunkční a mají výhody jak kvantových tranzistek, tak magnetických nanočástic. CdS kvantové tečky byly syntetizovány následujícím postupem: Nejprve byly smíchány 2 ml podkladové vrstvy nukleačního filmu obsahující feromagnetofluid a 0,5 ml 1 mol/l CdS kvantových teček. ultrazvukový za stálého míchání se pak k předchozí směsi přidaly 2 ml PTEOS (předpolymerizovaný tetraethylorthosilikát) a nakonec se přidalo 5 ml amoniaku.
Kromě toho ultrazvukové Emulgace umožňuje přípravu nových vícebarevných vysoce fluorescenčních superparamagnetických nanočástic pomocí kvantových teček (QDS) a magnetitových nanočástic a amfifilního poly(tertbutylakrylát-ethylakrylát-ko-methakrylová kyselina) triblokového kopolymeru pro zapouzdření.