Ultrazvuková syntéza fluorescenčných nanočastíc

• Umelo syntetizované fluorescenčné nanočastice majú rozmanité potenciálne využitie pri výrobe elektrooptiky, optickom ukladaní údajov, ako aj v biochemických, bioanalytických a medicínskych aplikáciách.
• Sonikácia je účinná a spoľahlivá metóda na syntézu fluorescenčných nanočastíc vysokej kvality v priemyselnom meradle.
• Ultrazvuková syntéza fluorescenčných nanočastíc je jednoduchá, bezpečná, reprodukovateľná a škálovateľná.

Ultrazvuková príprava fluorescenčných nanočastíc

Aplikácia ultrazvukových vĺn na nano materiály je dobre známa svojimi priaznivými účinkami, medzi ktoré patrí sonochemická syntéza nano častíc, ich funkcionalizácia a modifikácia. Okrem týchto sonochemických aplikácií je ultrazvuk preferovanou technikou pre spoľahlivú a účinnú disperziu a deaglomeráciu stabilných nano suspenzií.

Ultrazvuková príprava fluorescenčných nanočastíc

Ultrazvuk je osvedčený nástroj zlepšujúci koloidnú syntézu rovnomerných a vysoko kryštalických nanočastíc s fluorescenčnými vlastnosťami, vysokou kvantovou účinnosťou a stabilitou.
Ultrazvukové asistencie počas:

• syntéza
• Funkcionalizácia
• zmena
• rozptyl
• Deaglomerácia & Rozčesávanie

Vo vode rozpustné uhlíkové nanočastice s fluorescenčnou konverziou nahor

Li a kol. (2010) vyvinuli jeden krok nadzvukový metóda syntézy monodisperzného vo vode rozpustná fluorescenčná uhlíkové nanočastice (CNP). Fluorescenčné častice boli syntetizované priamo z glukózy jednokrokovým ultrazvukovým ošetrením s pomocou alkálií alebo kyselín. Povrchy častíc boli bohaté na hydroxylové skupiny, čo im dodávalo vysoké hydrofilnosť. CNP by mohli emitovať svetlý a farbistý fotoluminiscencia pokrývajúca celý spektrálny rozsah viditeľného infračerveného žiarenia (NIR). Okrem toho mali tieto CNP aj vynikajúce Fluorescenčná konverzia nahor Vlastnosti.
Jednokrokový proces ultrazvukovej reakcie je zelená a pohodlná metóda využívajúca prírodné prekurzory na prípravu ultra malých CNP pomocou glukózy ako zdroja uhlíka. CNP vykazujú stabilné (>6 mesiacov) a silný PL (kvantový výťažok ∼7 %), najmä dve vynikajúce fotoluminiscenčné vlastnosti: emisia NIR a fotoluminiscenčné vlastnosti s konverziou nahor. Kombináciou voľnej disperzie vo vode (bez akýchkoľvek povrchových úprav) a atraktívnych fotoluminiscenčných vlastností sú tieto CNP sľubné pre nový typ fluorescenčných markerov, biosenzorov, biomedicínskeho zobrazovania a podávania liekov pre aplikácie v biologických vedách a nano-biotechnológiách.

a) TEM obraz CNP pripravených sonikáciou z glukózy s priemerom menším ako 5 nm; b), c) fotografie rozptýlenia CNP vo vode so slnečným žiarením a UV osvetlením (365 nm, v strede); (d-g) Fluorescenčné mikroskopické snímky CNP pri rôznej excitácii: d, e, f a g pre 360, 390, 470 a 540 nm. [Li a kol. 2010]

Fluorescenčné porfyrínové nanočastice

Výskumná skupina Kashani-Motlagh úspešne syntetizovala fluorescenčný porfyrín nanočastice pri ultrazvuku. Preto sa spojili zrážky a sonikacia. Výsledné [tetrakis(para-chlórfenyl)porfyrín] nanočastice TClPP boli stabilné v roztoku bez aglomerácie najmenej 30 dní. Nepozorovala sa žiadna samoagregácia základných porfyrínových chromoforov. Nanočastice TClPP vykazovali zaujímavé optické vlastnosti, najmä veľké batochromické posun v absorpčných spektrách.
Trvanie nadzvukový Liečba má hlboké účinky na veľkosť častíc nanočastíc porfyrínu. Pri kratších časoch sonikácie majú nanočastice porfyrínu ostrejšie vrcholy a silnejšie absorbancie; To naznačuje, že zvýšením času sonikácie sa počet porfyrínu nanočastice sa zvyšuje a počet porfyrínov na každú jednotku nanočastíc sa zvyšuje.

Výskumná skupina Kashani-Motlagh (2010) našla jednoduchý ultrazvuk zrážky cesta na syntézu fluorescenčných profyrínových nanočastíc.

Syntéza magnetických/fluorescenčných nanokompozitov

Ultrazvukom napomáha syntéze nanokompozitov pozostávajúcich z magnetický nanočastice a fluoreskujúci kvantové bodky (QD) s povlakom z kremičitého obalu. Tieto kompozity sú bifunkčné a vyznačujú sa výhodami QD aj magnetických nanočastíc. Kvantové bodky CdS boli syntetizované nasledujúcim postupom: Najprv sa pod ním zmiešali 2 ml spodnej vrstvy nukleačného filmu obsahujúcej feromagnetokvapalinu a 0,5 ml kvantových bodov CdS s objemom 1 mol/l nadzvukový za stáleho miešania sa potom do predchádzajúcej zmesi pridal 2 ml PTEOS (predpolymerizovaný tetraetylorthosilikát) a nakoniec sa pridalo 5 ml amoniaku.
Okrem toho ultrazvuk emulgácia umožňuje prípravu nových viacfarebných vysokofluorescenčných-superparamagnetických nanočastíc s použitím kvantových bodov (QDS) a magnetitových nanočastíc a amfifilného polypolypolyméru (tertbutylakrylát-koetylakrylát-kometakrylová kyselina) triblokového kopolyméru na zapuzdrenie.