Fluorestseeruvate nanoosakeste ultraheli süntees

• Kunstlikult sünteesitud fluorestseeruvatel nanoosakestel on mitmesuguseid potentsiaalseid rakendusi elektrooptika tootmisel, optiliste andmete salvestamisel, samuti biokeemilistel, bioanalüütilistel ja meditsiinilistel rakendustel.
• Sonikatsioon on tõhus ja usaldusväärne meetod kõrge kvaliteediga fluorestseeruvate nanoosakeste sünteesimiseks tööstuslikus mastaabis.
• Fluorestseeruvate nanoosakeste ultraheli süntees on lihtne, ohutu, reprodutseeritav ja skaleeritav.

Fluorestseeruvate nanoosakeste ultraheli ettevalmistamine

Ultraheli lainete rakendamine nanomaterjalidele on hästi tuntud oma kasulike mõjude poolest, mis hõlmavad nanoosakeste sonokeemilist sünteesi, nende funktsionaliseerimist ja modifitseerimist. Nende sonokeemiliste rakenduste kõrval on ultraheli eelistatud meetod stabiilsete nanosuspensioonide usaldusväärseks ja tõhusaks hajutamiseks ja deagglomeratsiooniks.

Fluorestseeruvate nanoosakeste ultraheli ettevalmistamine

Ultraheli on tõestatud vahend, mis parandab fluorestseeruvate omadustega ühtlaste ja väga kristalsete nanoosakeste kolloidset sünteesi, kõrge kvanttõhusus ja stabiilsus.
Ultraheli abistab:

• Sünteesi
• funktsionaliseerimine
• Muutmise
• Dispersioon
• deagglomeratsioon & Detangling

Vees lahustuvad süsiniku nanoosakesed fluorestsentsmuundamisega

Li jt (2010) on välja töötanud üheastmelise Ultraheli monodispersse sünteesimise meetod Vees lahustuv fluorestseeruv süsiniku nanoosakesed (CNP). Fluorestseeruvad osakesed sünteesiti otse glükoosist üheastmelise leelise või happega toetatud ultraheliravi abil. Osakeste pinnad olid rikkad hüdroksüülrühmade poolest, andes neile kõrge hüdrofiilsus. CNP-d võivad emiteerida ere ja Värvikas fotoluminestsents, mis katab kogu nähtava ja lähilähedase infrapuna (NIR) spektrivahemiku. Lisaks olid need riiklikud tugiprogrammid ka suurepärased üleskonversiooniga fluorestseeruv Atribuudid.
Üheastmeline ultraheli reaktsiooniprotsess on roheline ja mugav meetod, mis kasutab looduslikke lähteaineid, et valmistada väga väikese suurusega CNP-sid, kasutades glükoosi süsinikuressursina. CNPd on stabiilsed (>6 kuud) ja tugev PL (kvantsaagis ∼7%), eriti kaks suurepärast fotoluminestsentsomadust: NIR-emissioon ja üleskonversiooniga fotoluminestsentsomadused. Kombineerides vaba dispersiooni vees (ilma pinna modifikatsioonideta) ja atraktiivseid fotoluminestsentsomadusi, on need CNP-d paljutõotavad uut tüüpi fluorestsentsmarkerite, bioandurite, biomeditsiinilise pildistamise ja ravimite kohaletoimetamise jaoks bioteaduse ja nano-biotehnoloogia rakendustes.

a) glükoosist ultrahelitöötlusega töödeldud CNPde TEM-kujutis läbimõõduga alla 5 nm; b), c) fotod CNPde dispersioonidest vees vastavalt päikesevalguse ja UV-valgustusega (365 nm, keskmine); (d–g) CNPde fluorestseeruva mikroskoobi kujutised erineva ergastuse korral: d, e, f ja g vastavalt 360, 390, 470 ja 540 nm jaoks. [Li et al. 2010]

Fluorestseeruvad porfüriini nanoosakesed

Kashani-Motlaghi uurimisrühm on edukalt sünteesinud fluorestseeruv porfüriin nanoosakesed ultraheli all. Seetõttu ühendasid nad Sademed ja ultrahelitöötlus. Saadud [tetrakis(para-klorofenüül)porfüriin]TClPP nanoosakesed olid lahuses ilma aglomeratsioonita stabiilsed vähemalt 30 päeva. Porfüriinkromofooride iseagregatsiooni ei täheldatud. TClPP nanoosakestel olid huvitavad optilised omadused, eriti suur bathokroomne neeldumisspektrite nihe.
Kestuse Ultraheli Ravil on sügav mõju porfüriini nanoosakeste osakeste suurusele. Lühematel ultrahelitöötlusaegadel on porfüriini nanoosakestel teravamad piigid ja tugevam neeldumine; See näitab, et ultrahelitöötluse aja suurendamisega suureneb porfüriini arv nanoosakesed muutub rohkem ja porfüriinide arv iga nanoosakese ühiku kohta suureneb.

Kashani-Motlaghi uurimisrühm (2010) leidis lihtsa ultraheli Sademed fluorestseeruva profüriini nanoosakeste sünteesimise viis.

Magnetiliste/fluorestseeruvate nanokomposiitide süntees

Ultraheli aitab nanokomposiitide sünteesi, mis koosneb Magnetic nanoosakesed ja Fluorestseeruv kvanttäpid (QD), millel on ränidioksiidi kestaga kate. Need komposiidid on bifunktsionaalsed, sisaldades nii QD-de kui ka magnetiliste nanoosakeste eeliseid. CdS kvantpunktid sünteesiti järgmise protseduuri abil: Alguses segati 2 ml ferromagnetofluidi sisaldavat tuumakile aluskihti ja 0,5 ml 1 mol/L CdS kvanttäppe Ultraheli segades lisati eelmisele segule 2 ml PTEOS (eelpolümeriseeritud tetraetüülortosilikaat) ja lõpuks 5 ml ammoniaaki.
Lisaks ultraheli emulgeerimine võimaldab valmistada uusi mitmevärvilisi kõrge fluorestsents-superparamagnetilisi nanoosakesi, kasutades kapseldamiseks kvanttäppe (QDS) ja magnetiidi nanoosakesi ning amfifiilset polü(tertbutüülakrülaat-ko-etüülakrülaat-kometakrüülhapet) triblokk-kopolümeeri.