Sintesi ad ultrasuoni di nanoparticelle fluorescenti

• Le nanoparticelle fluorescenti sintetizzate artificialmente hanno molteplici applicazioni potenziali nella produzione di elettroottica, nell'archiviazione ottica dei dati e nelle applicazioni biochimiche, bioanalitiche e mediche.
• La sonicazione è un metodo efficace e affidabile per sintetizzare nano particelle fluorescenti di alta qualità su scala industriale.
• La sintesi a ultrasuoni di nano particelle fluorescenti è semplice, sicura, riproducibile e scalabile.

Preparazione a ultrasuoni di nanoparticelle fluorescenti

L'applicazione delle onde ultrasoniche ai nano materiali è ben nota per i suoi effetti benefici, che includono la sintesi sicochimica di nano particelle, la loro funzionalizzazione e modifica. Oltre a queste applicazioni sicochimiche, gli ultrasuoni sono la tecnica preferita per una dispersione e una deagglomerazione affidabili ed efficaci di nano-sospensioni stabili.

Preparazione a ultrasuoni di nanoparticelle fluorescenti

L'ultrasonicazione è uno strumento di provata efficacia per migliorare la sintesi colloidale di nanoparticelle uniformi e altamente cristalline con proprietà fluorescenti, elevata efficienza quantica e stabilità.
Gli ultrasuoni assistono durante:

• sintesi
• funzionalizzazione
• modifica
• dispersione
• deagglomerazione & Districante

Nanoparticelle di carbonio solubili in acqua con conversione di fluorescenza verso l'alto

Li et al. (2010) hanno sviluppato un sistema di Ultrasuoni metodo per sintetizzare monodispersi fluorescente solubile in acqua nanoparticelle di carbonio (CNPs). Le particelle fluorescenti sono state sintetizzate direttamente dal glucosio mediante un trattamento ad ultrasuoni assistito da alcali o acidi in una sola fase. Le superfici delle particelle erano ricche di gruppi idrossilici, il che ha conferito loro un'elevata idrofilia. Le CNP potrebbero emettere luminoso e colorato fotoluminescenza che copre l'intera gamma spettrale dal visibile al vicino infrarosso (NIR). Inoltre, queste CNP hanno anche un'eccellente fluorescente a conversione ascendente proprietà.
Il processo di reazione a ultrasuoni in una sola fase è un metodo verde e conveniente che utilizza precursori naturali per preparare CNP di dimensioni ultra piccole utilizzando il glucosio come risorsa di carbonio. Le CNPs presentano una struttura stabile (>6 mesi) e forte PL (resa quantica ∼7%), in particolare due eccellenti proprietà fotoluminescenti: emissione NIR e proprietà fotoluminescenti di up-conversion. Combinando la libera dispersione in acqua (senza alcuna modifica superficiale) e le interessanti proprietà fotoluminescenti, queste CNP sono promettenti per un nuovo tipo di marcatori di fluorescenza, biosensori, imaging biomedico e somministrazione di farmaci per applicazioni nelle bioscienze e nelle nano-biotecnologie.

(a) Immagine TEM di CNPs preparate tramite sonicazione da glucosio con diametro inferiore a 5 nm; (b), (c) Fotografie di dispersioni di CNPs in acqua con illuminazione solare e UV (365 nm, al centro), rispettivamente; (d-g) Immagini al microscopio a fluorescenza di CNPs sotto diverse eccitazioni: d, e, f e g per 360, 390, 470 e 540 nm, rispettivamente. [Li et al. 2010]

Nano particelle di porfirina fluorescenti

Il gruppo di ricerca di Kashani-Motlagh ha sintetizzato con successo porfirina fluorescente nanoparticelle sotto ultrasuoni. Pertanto, hanno combinato precipitazione e sonicazione. Le nanoparticelle di [tetrakis(para-clorofenil)porfirina] TClPP ottenute erano stabili in soluzione senza agglomerazione per almeno 30 giorni. Non è stata osservata alcuna auto-aggregazione dei cromofori porfirinici costituenti. Le nanoparticelle di TClPP hanno esibito interessanti proprietà ottiche, in particolare un'ampia batocromico spostamento negli spettri di assorbimento.
La durata del Ultrasuoni ha effetti profondi sulla dimensione delle particelle delle nanoparticelle di porfirina. A tempi di sonicazione più brevi, le nanoparticelle di porfirina presentano picchi più netti e assorbanze più forti; ciò indica che, aumentando il tempo di sonicazione, il numero di porfirine Nanoparticelle diventa maggiore e il numero di porfirine per ogni unità di nanoparticella aumenta.

Il gruppo di ricerca di Kashani-Motlagh (2010) ha individuato un semplice sistema di precipitazione per sintetizzare nano particelle di profirina fluorescenti.

Sintesi di nanocompositi magnetici e fluorescenti

Gli ultrasuoni assistono la sintesi di nanocompositi composti da magnetico nanoparticelle e fluorescente punti quantici (QD) con un rivestimento di guscio di silice. Questi compositi sono bifunzionali e presentano i vantaggi sia dei QD sia delle nano particelle magnetiche. I punti quantici CdS sono stati sintetizzati con la seguente procedura: In un primo momento, 2 mL del film di nucleazione contenente magnetofluido ferroso e 0,5 mL di punti quantici CdS 1 mol/L sono stati miscelati sotto Ultrasuoni mescolando, 2 mL di PTEOS (tetraetilortosilicato pre-polimerizzato) sono stati aggiunti alla miscela precedente e infine 5 mL di ammoniaca.
Inoltre, gli ultrasuoni emulsificazione consente di preparare nuove nanoparticelle superparamagnetiche ad alta fluorescenza multicolore utilizzando punti quantici (QDS) e nanoparticelle di magnetite e il copolimero anfifilico poly(tertbutyl acrylate-co-ethyl acrylate-co-methacrylic acid) tribloc per l'incapsulamento.