• Kunstlikult sünteesitud fluorestseeruvad nanoosakesed omavad mitmesuguseid potentsiaalseid rakendusi elektrooptikate, optiliste andmete salvestamise, biokeemiliste, bioanalüütiliste ja meditsiiniliste rakenduste tootmiseks.
• Sonikatsioon on tõhus ja usaldusväärne meetod, mis sünteesib kõrgekvaliteedilisi fluorestseeruvaid nanosakesi tööstuslikul skaalal.
• Fluorestseeruvate nanoosakeste ultraheli süntees on lihtne, ohutu, reprodutseeritav ja laialdane.

Fluorestseeruvate nanoosakeste ultraheli ettevalmistamine

Ultraheli lainete rakendamine nanomaterjalidele on hästi tuntud selle kasulike mõjude eest, mis hõlmavad nanoosakeste sonokemilist sünteesi, nende funktsionaliseerimist ja modifitseerimist. Nende sonokemikaalsete rakenduste kõrval on eelistatud meetod stabiilsete nano-suspensioonide usaldusväärseks ja efektiivseks hajutamiseks ja deagglomereerimiseks.

Fluorestseeruvate nanoosakeste ultraheli ettevalmistamine

Ultraheli on tõestatud vahend, mis parandab ühtlaseid ja väga kristalseid nanosakesi, millel on fluorestseeruvad omadused, kõrge quantum tõhusus ja stabiilsus kolloidset sünteesi.
Ultraheli abistab ajal:

• Süntees
• funktsionaliseerimine
• Muudatus
• dispersioon
• Deagglomeration & Detangling

Fluorestsentsi üleskonversiooniga vees lahustuvad süsiniku nanoosakesed

Li et al (2010) on välja töötanud ühe sammu Ultraheli monodisperssete sünteesimeetodeid vees lahustuvat fluorestsentsi süsiniku nanoosakesed (CNP). Fluorestseeruvad osakesed sünteesiti otse glükoosist ühekordse leeliselise või happelise ultraheli abil. Osakeste pinnad olid rikas hüdroksüülrühmadega, andes neile kõrge hüdrofiilsus. CNP-d võivad kiirguda helge ja värviline fotoluminestsents, mis katab kogu nähtava lähima infrapuna (NIR) spektrivahemiku. Peale selle olid need CNP-d ka suurepärased up-conversion fluorestsents omadused.
Üks samm ultraheli reaktsioon protsess on roheline ja mugav meetod, kasutades looduslikke lähteaineid valmistada ultra väike suurusega CNPs, kasutades glükoosi süsiniku ressurss. CNPs on stabiilne (>6 kuud) ja tugev PL (Quantum tootlus ∼ 7%), eriti kaks suurepärast footoluminescent omadused: NIR heite ja up-muundamise fottoluminescent omadused. Kombineerides vaba dispersiooni vees (ilma pinna muutmata) ja atraktiivne fottoluminescent omadused, need CNPs on paljulubav uut tüüpi fluorestsentsi markerid, bio-andurid, biomeditsiiniliste pildistamise, ja narkootikumide kohaletoimetamise taotlused Bioscience ja nano-biotehnoloogia.

a) TEM-kujutis CNP-de kohta, mis on saadud ultrahelitöötluse abil glükoosist läbimõõduga alla 5 nm; (b), (c) PNP dispersioonide fotod päikesevalguse ja UV (365 nm, keskmise) valguse all; (dg) Erineva ergutusega nn põlvkonna mikroskoobi pildid: d, e, f ja g vastavalt 360, 390, 470 ja 540 nm. [Li et al. 2010]

Fluorestseeruvad porfüriini nanoosakesed

Kashani-Motlaghi uurimisrühm on edukalt sünteesinud fluorestseeruv porfüriin nanoosakesed ultraheliuuringu all. Seetõttu ühendasid nad Sademed ja ultrahelitöötlus. Saadud [tetrakis (para-klorofenüül) porfüriin] TClPP nanoosakesed olid stabiilsed ilma aglomeratsioonita lahusesse vähemalt 30 päeva. Porfüriini koostisosade kromofooride omavahelist kokkuvõtet ei täheldatud. TClPP nanoosakestel olid huvitavad optilised omadused, eriti suured vannokromiline nihke neeldumis-spektrites.
Kestus Ultraheli ravi on sügavalt mõjutanud porfüriini nanoosakeste osakeste suurust. Lühematel ultrahelitöötlusperioodidel on porfüriini nanoosakestel teravam piigid ja tugevam neeldumine; see näitab, et suurendades ultrahelitöötluse aega, on porfüriini hulk nanoosakesed muutub rohkem ja porfüriinide arv nanoosakeste iga ühiku kohta suureneb.

Kashani-Motlaghi (2010) uurimisrühm leidis lihtsa ultraheli Sademed fluorestsentsprofüriini nanoosakeste sünteesimise tee.

Magnetiliste / fluorestseeruvate nanokomposiidide süntees

Ultraheli aitab kaasa nanokomposiidide sünteesi magnetiline nanoosakesed ja fluorestseeriv quantum dots (QDs), millel on silikageeli kate. Need komposiidid on bifunktsionaalsed, millel on nii QD-de kui ka magnetnanoosakeste eelised. CdS-i kvantifunktsioonid sünteesiti järgmise protseduuriga: algul segati 2 ml fermo-magnetfluidi sisaldavat nukletsioon-filmi alamkihti ja 0,5 ml 1 mooli CdS-i kvantifunkti Ultraheli Seejärel lisati eelmise segu 2 ml PTEOS (eelnevalt polümeriseeritud tetraetüülortosilikaat) ja lõpuks lisati 5 ml ammoniaaki.
Lisaks ultraheli emulgeerimine võimaldab valmistada uusi mitmevärvilisi fluorestseeruvaid superparamagneetilisi nanopartikleid, kasutades kapseldamiseks kvant-punkte (QDS) ja magnetiidi nanoosakesi ja amfifiilset polü (tert-butüülakrülaat-co-etüülakrülaat-ko-metakrüülhappe) tribloc-kopolümeeri.