蛍光性ナノ粒子の超音波合成
- 人工的に合成された蛍光性ナノ粒子は、電気光学の製造、光データストレージ、生化学、生物分析、医療への応用など、さまざまな可能性を秘めている。
- 超音波処理は、工業規模で高品質の蛍光ナノ粒子を合成するための効果的で信頼性の高い方法である。
- 蛍光性ナノ粒子の超音波合成は、シンプルで安全、再現性が高く、スケーラブルである。
超音波による蛍光性ナノ粒子の調製
ナノ材料への超音波の応用は、ナノ粒子の超音波化学合成、機能化、修飾など、その有益な効果でよく知られている。これらの超音波化学的応用の他に、超音波は安定したナノ懸濁液の信頼性が高く効果的な分散と脱凝集に適した技術である。
超音波による蛍光性ナノ粒子の調製
超音波処理は、蛍光特性、高い量子効率、安定性を持つ均一で結晶性の高いナノ粒子のコロイド合成を向上させるツールとして実証されている。
超音波がアシストする:
- 合成
- 官能基化
- 修正
- 分散
- デアグロメレーション & デタングリング
蛍光アップコンバージョンを持つ水溶性カーボンナノ粒子
Liら(2010)は、ワンステップ 超音波 を合成する方法である。 水溶性蛍光 カーボン・ナノ粒子(CNP)。この蛍光粒子は、アルカリまたは酸による一段階の超音波処理によって、グルコースから直接合成された。粒子表面はヒドロキシル基が豊富で、高い蛍光性を示した。 親水性.CNPは、以下のものを放出する可能性がある。 明るい そして カラフル 可視から近赤外(NIR)の全スペクトル範囲をカバーするフォトルミネッセンス。さらに、これらのCNPは アップコンバージョン蛍光 の特性を持つ。
ワンステップ超音波反応プロセスは、グルコースを炭素資源として超小型CNPを調製するための、天然前駆体を用いたグリーンで簡便な方法である。CNPは安定な(>6ヶ月)、強いPL(量子収率約7%)、特に2つの優れたフォトルミネッセンス特性を示した:特に、近赤外発光とアップコンバージョンフォトルミネッセンス特性である。水中での自由な分散性(表面修飾なし)と魅力的な発光特性を兼ね備えたこれらのCNPは、新しいタイプの蛍光マーカー、バイオセンサー、バイオメディカルイメージング、ドラッグデリバリーなど、バイオサイエンスやナノバイオテクノロジーへの応用が期待される。
(a)直径5 nm未満のグルコースから超音波処理によって調製したCNPのTEM像。(b), (c)それぞれ太陽光と紫外線(365 nm、中央)を照射したCNPの水中分散液の写真。(d-g)異なる励起光下でのCNPの蛍光顕微鏡像:d, e, f, gはそれぞれ360, 390, 470, 540 nm。[Li et al.]
蛍光ポルフィリンナノ粒子
Kashani-Motlaghの研究グループは、以下の合成に成功した。 蛍光ポルフィリン ナノ粒子を超音波処理した。そこで 降水量 と超音波処理を行った。得られた[テトラキス(パラクロロフェニル)ポルフィリン]TClPPナノ粒子は、少なくとも30日間は凝集することなく溶液中で安定であった。構成ポルフィリン発色団の自己凝集は観察されなかった。TClPPナノ粒子は興味深い光学特性を示し、特に大きな バソクロミック 吸収スペクトルのシフト。
期間 超音波 処理は、ポルフィリンナノ粒子の粒径に大きな影響を与える。超音波処理時間を短くすると、ポルフィリン・ナノ粒子はよりシャープなピークと強い吸光度を持つ。 ナノ粒子 が多くなり、ナノ粒子1単位あたりのポルフィリン数が増加する。
Kashani-Motlagh(2010)の研究グループは、シンプルな超音波照射装置を発見した。 降水量 蛍光性プロフィリンナノ粒子を合成するルート。
磁性/蛍光ナノコンポジットの合成
からなるナノコンポジットの合成を超音波で支援する。 マグネティック ナノ粒子と 蛍光 量子ドット(QD)をシリカシェルでコーティングしたもの。これらの複合体は、量子ドットと磁性ナノ粒子の両方の利点を備えた二機能性である。CdS量子ドットは以下の手順で合成した:まず、強磁性流体を含む核生成膜の下地層2mLと、1mol/LのCdS量子ドット0.5mLを以下の条件で混合した。 超音波 攪拌しながら、2mLのPTEOS(予備重合テトラエチルオルトシリケート)を前の混合物に加え、最後に5mLのアンモニアを加えた。
さらに、超音波 乳化 量子ドット(QDS)とマグネタイトナノ粒子、両親媒性ポリ(アクリル酸tertブチル-アクリル酸エチル-メタクリル酸)トリブロックコポリマーを用いたカプセル化により、新しいマルチカラー高蛍光性超常磁性ナノ粒子を調製することができる。
文献/参考文献
- Li, Jimmy Kuan-Jung; Ke, Cherng-Jyh; Lin, Cheng-An J.; Cai, Zhi-Hua; Chen, Ching-Yun; Chang, Walter H. (2011):トルエンと超音波を用いた金ナノクラスター合成と蛍光制御のための簡便な方法。Journal of Medical and Biological Engineering, 33/1, 2011.23-28.
- Li, Haitao; He, Xiaodie; Liu, Yang; Huang, Hui; Lian, Suoyuan; Lee, Shuit-Tong; Kang, Zhenhui (2011):優れた発光特性を有する水溶性カーボンナノ粒子の一段階超音波合成。Carbon 49, 2011.605-609.
- Kashani-Motlagh, Mohamad Mehdi; Rahimi, Rahmatollah; Kachousangi, Marziye Javaheri (2010):Ultrasonic Method for the Preparation of Organic Porphyrin Nanoparticles.Molecules 15, 2010.280-287.
- Zhang, Ri-Chen; Liu, Ling, Liu; Xiao-Liang, Xu (2011):多機能Fe3O4-SiO2-CdS磁性蛍光ナノコンポジットの合成と特性.Chinese Physics B 20/8, 2011.
知っておくべき事実
超音波組織ホモジナイザーは、プローブソニケーター/ソニフィケーター、ソニックライザー、超音波ディスラプター、超音波グラインダー、ソノラプター、ソニファイヤー、ソニックディスメンブレーター、セルディスラプター、超音波分散器、乳化器、またはディゾルバーと呼ばれることが多い。異なる用語は、超音波処理によって実現される様々な用途に起因する。




