Ултразвучна синтеза флуоресцентних нано честица

• Вештачки синтетизоване флуоресцентне нано честице имају многоструку потенцијалну примену у производњи електрооптике, оптичком складиштењу података, као и за биохемијске, биоаналитичке и медицинске примене.
• Соникација је ефикасна и поуздана метода за синтезу флуоресцентних нано честица високог квалитета у индустријском обиму.
• Ултразвучна синтеза флуоресцентних нано честица је једноставна, сигурна, поновљива и скалабилна.

Ултразвучна припрема флуоресцентних нано честица

Примена ултразвучних таласа на нано материјале је добро позната по својим благотворним ефектима, који укључују сонохемијску синтезу нано честица, њихову функционализацију и модификацију. Поред ових сонохемијских примена, ултразвук је пожељна техника за поуздану и ефикасну дисперзију и деагломерацију стабилних нано суспензија.

Ултразвучна припрема флуоресцентних наночестица

Ултразвук је доказано средство које побољшава колоидну синтезу униформних и високо кристалних наночестица са флуоресцентним својствима, високом квантном ефикасношћу и стабилношћу.
Ултразвучна помоћ током:

• синтеза
• функционализација
• модификација
• дисперзија
• деагломерација & Детанглинг

Наночестице угљеника растворљиве у води са флуоресцентном конверзијом навише

Ли и сарадници (2010) развили су једнокорак ултразвучни метода за синтезу монодисперзних флуоресцентни растворљиви у води угљеничне наночестице (ЦНП). Флуоресцентне честице су синтетизоване директно из глукозе уз помоћ ултразвучног третмана у једном кораку уз помоћ алкалија или киселина. Површине честица биле су богате хидроксилним групама, што им је давало висок ниво хидрофилност. ЦНП би могли да емитују светао и разнобојан фотолуминисценција која покрива цео опсег видљивог до блиског инфрацрвеног (НИР) спектра. Штавише, ови ЦНП-ови су такође били одлични флуоресцентно са повећаном конверзијом својства.
Процес ултразвучне реакције у једном кораку је зелена и погодна метода која користи природне прекурсоре за припрему ултра малих ЦНП-ова коришћењем глукозе као ресурса угљеника. ЦНП показују стабилне (>6 месеци) и јак ПЛ (квантни принос ∼7%), посебно две одличне фотолуминисцентне особине: НИР емисија и фотолуминисцентна својства са повећаном конверзијом. Комбинујући слободну дисперзију у води (без икаквих модификација површине) и атрактивна фотолуминисцентна својства, ови ЦНП обећавају за нову врсту флуоресцентних маркера, биосензора, биомедицинског снимања и испоруке лекова за примену у бионауци и нано-биотехнологији.

(а) ТЕМ слика ЦНП-а припремљених соникацијом из глукозе пречника мањег од 5 нм; (б), (ц) Фотографије дисперзија ЦНП-а у води са сунчевом светлошћу и УВ (365 нм, центар) осветљењем, респективно; (дг) флуоресцентне микроскопске слике ЦНП-а под различитим побудама: д, е, ф и г за 360, 390, 470 и 540 нм, респективно. [Ли ет ал. 2010]

Флуоресцентне порфиринске нано честице

Истраживачка група Касхани-Мотлагх је успешно синтетизовала флуоресцентни порфирин наночестице под ултразвуком. Стога су се комбиновали падавине и соникација. Добијене [тетракис(пара-хлорофенил)порфирин] ТЦлПП наночестице су биле стабилне у раствору без агломерације најмање 30 дана. Није примећена самоагрегација саставних хромофора порфирина. ТЦлПП наночестице су показале интересантна оптичка својства, посебно велика батохромни померање спектра апсорпције.
Трајање ултразвучни третман има дубоке ефекте на величину честица наночестица порфирина. У краћим временима соникације, наночестице порфирина имају оштрије врхове и јачу апсорпцију; ово указује да повећањем времена соникације, број порфирина наночестице постаје све више и повећава се број порфирина по свакој јединици наночестице.

Истраживачка група Касхани-Мотлагх (2010) пронашла је једноставан ултразвучни апарат падавине пут за синтезу флуоресцентних нано честица профирина.

Синтеза магнетних/флуоресцентних нанокомпозита

Ултразвучно помаже синтезу нанокомпозита који се састоје од магнетна наночестице и флуоресцентне квантне тачке (КД) са премазом од силицијумске љуске. Ови композити су бифункционални, са предностима и КД-а и магнетних нано честица. Квантне тачке ЦдС су синтетизоване следећим поступком: Прво, 2 мЛ доњег слоја нуклеационог филма који садржи феро магнетофлуид и 0,5 мЛ 1 мол/Л квантних тачака ЦдС су помешани под ултразвучни уз мешање, 2 мЛ ПТЕОС (пре-полимеризованог тетраетилортосиликата) је затим додато у претходну смешу и на крају је додато 5 мЛ амонијака.
Штавише, ултразвучни емулговање омогућава припрему нових вишебојних високофлуоресцентних-суперпарамагнетних наночестица коришћењем квантних тачака (КДС) и наночестица магнетита и амфифилног поли(тертбутил акрилат-ко-етил акрилат-ко-метакрилне киселине) триблок кополимера за инкапсулацију.