• Kunstigt syntetiserede fluorescerende nanopartikler har mange mulige anvendelser til fremstilling af elektrooptiske, optiske datalagring såvel som til biokemiske, bioanalytiske og medicinske anvendelser.
• Sonication er en effektiv og pålidelig metode til at syntetisere fluorescerende nanopartikler af høj kvalitet på industriel skala.
• Ultralydssyntesen af ​​fluorescerende nanopartikler er enkel, sikker, reproducerbar og skalerbar.

Ultralydsforberedelse af fluorescerende nanopartikler

Anvendelsen af ​​ultralydbølger på nano-materialer er velkendt for dets gavnlige virkninger, som indbefatter den sonokemiske syntese af nanopartikler, deres funktionalisering og modifikation. Udover disse sonokemiske anvendelser er ultralyd den foretrukne teknik til en pålidelig og effektiv dispersion og deagglomerering af stabile nanosuspensioner.

Ultralydsforberedelse af fluorescerende nanopartikler

Ultralydbehandling er et velprøvet værktøj, der forbedrer den kolloide syntese af ensartede og højt krystallinske nanopartikler med fluorescerende egenskaber, høj kvanteffektivitet og stabilitet.
Ultralyd hjælper under:

• syntese
• Funktionalisering
• Modifikation
• spredning
• deagglomeration & detangling

Vandopløselige Carbon Nanopartikler med Fluorescens Up-Conversion

Li et al. (2010) har udviklet et et-trin ultralyd metode til syntetisering monodisperseret vandopløseligt fluorescerende carbon nanopartikler (CNP'er). De fluorescerende partikler blev syntetiseret direkte fra glucose ved hjælp af en en-trins alkali- eller syreassisteret ultralydbehandling. Partikeloverfladerne var rige på hydroxylgrupper, hvilket gav dem høje hydrofili. CNP'erne kunne udstede lyse og farverig fotoluminescens, der dækker hele spektret for synligt til nær infrarødt (NIR) spektrum. Desuden havde disse CNP'er også fremragende opkonvertering fluorescerende ejendomme.
Den One-Step ultralyds reaktionsproces er en grøn og bekvem metode ved hjælp af naturlige forstadier til at forberede ultra lille størrelse CNPs ved hjælp af glukose som kulstof ressource. CNPs udviser stabile (>6 måneder) og stærk pl (Quantum Yield ∼ 7%), især to fremragende fotoluminescerende egenskaber: NIR emission og up-Conversion fotoluminescerende egenskaber. Kombinerer fri dispersion i vand (uden nogen overflade modifikationer) og attraktive fotoluminescerende egenskaber, disse cnps er lovende for en ny type af fluorescens markører, bio-sensorer, Biomedicinsk billeddannelse, og Drug levering til applikationer i biovidenskab og nanoteknologi.

(a) TEM-billede af CNP'er fremstillet ved sonikering fra glucose med diameter mindre end 5 nm; (b), (c) Fotografier af CNPs dispersioner i henholdsvis vand og sollys og UV (365 nm, center) belysning; (dg) Fluorescerende mikroskopbilleder af CNP'er under forskellige excitationer: d, e, f og g for henholdsvis 360, 390, 470 og 540 nm. [Li et al. 2010]

Fluorescerende Porphyrin Nano Partikler

Kashani-Motlaghs forskningsgruppe har med succes udviklet sig fluorescerende porfyrin nanopartikler under ultralydbehandling. Derfor kombinerede de Nedbør og sonication. De resulterende [tetrakis (para-chlorphenyl) porfyrin] TClPP nanopartikler var stabile i opløsning uden agglomerering i mindst 30 dage. Der blev ikke observeret nogen selvaggregation af de porfyrin-chromophorer, der er sammensat. TClPP nanopartiklerne viste interessante optiske egenskaber, især en stor bathochrom skift i absorptionsspektrene.
Varigheden af ultralyd behandling har dybtgående virkninger på porphyrin nanopartiklernes partikelstørrelse. Ved kortere lydbehandlingstider har porfyrin nanopartiklerne skarpere toppe og stærkere absorbanser; dette indikerer, at antallet af porfyriner øges ved at øge tiden for sonikering nanopartikler bliver mere og antallet af porfyriner pr. enhed af nanopartikler øges.

Forskningsgruppen Kashani-Motlagh (2010) fandt en simpel ultralyd Nedbør rute til syntetisering af fluorescerende profyrin nano partikler.

Syntese af magnetiske / fluorescerende nanokompositter

Ultrasonisk hjælper syntesen af ​​nanokompositter bestående af magnetisk nanopartikler og fluorescerende quantum dots (QDs) med en belægning af siliciumdioxid skal. Disse kompositter er bifunktionelle og har fordelene ved både QD'er og magnetiske nanopartikler. CdS-kvantepunkter syntetiseredes ved hjælp af følgende procedure: I begyndelsen blev 2 ml af nukleeringsfilmunderlaget indeholdende ferromagnetofluid og 0,5 ml 1 mol / l CdS kvantepunkter blandet under ultralyd omrøring blev der derefter tilsat 2 ml PTEOS (præpolymeriseret tetraethylorthosilicat) til den foregående blanding, og til sidst blev der tilsat 5 ml ammoniak.
Desuden ultralyd emulgering giver mulighed for fremstilling af nye multi-farver high-fluorescerende superparamagnetiske nanopartikler ved hjælp af kvantepunkter (QDS) og magnetit nanopartikler og amfifil poly (tertbutylacrylat-co-ethyl acrylat-co-methacrylsyre) tribloc-copolymer til indkapslingen.