Ultraljudssyntes av fluorescerande nanopartiklar

• Artificiellt syntetiserade fluorescerande nanopartiklar har många potentiella tillämpningar vid tillverkning av elektrooptik, optisk datalagring, såväl som för biokemiska, bioanalytiska och medicinska tillämpningar.
• Ultraljudsbehandling är en effektiv och tillförlitlig metod för att syntetisera fluorescerande nanopartiklar av hög kvalitet i industriell skala.
• Ultraljudssyntesen av fluorescerande nanopartiklar är enkel, säker, reproducerbar och skalbar.

Ultraljudsberedning av fluorescerande nanopartiklar

Tillämpningen av ultraljudsvågor på nanomaterial är välkänd för sina positiva effekter, som inkluderar den sonokemiska syntesen av nanopartiklar, deras funktionalisering och modifiering. Förutom dessa sonokemiska tillämpningar är ultraljud den föredragna tekniken för en tillförlitlig och effektiv dispersion och deagglomerering av stabila nanosuspensioner.

Ultraljudsberedning av fluorescerande nanopartiklar

Ultraljud är ett beprövat verktyg som förbättrar den kolloidala syntesen av enhetliga och högkristallina nanopartiklar med fluorescerande egenskaper, hög kvanteffektivitet och stabilitet.
Ultraljud hjälper till under:

• syntes
• Funktionalisering
• ändring
• spridning
• deagglomeration & Kartläggning

Vattenlösliga kolnanopartiklar med fluorescens uppkonvertering

Li et al (2010) har utvecklat en enstegsmetod för att ultraljuds Metod för att syntetisera monodispersionerade vattenlöslig fluorescerande kolnanopartiklar (CNP). De fluorescerande partiklarna syntetiserades direkt från glukos genom en enstegs alkali- eller syraassisterad ultraljudsbehandling. Partikelytorna var rika på hydroxylgrupper, vilket gav dem höga hydrofilicitet. CNP:erna skulle kunna avge ljus och färgstark fotoluminiscens som täcker hela spektralområdet synligt till nära infrarött (NIR). Dessutom hade dessa CNP:er också utmärkta upp-konvertering fluorescerande Egenskaper.
Enstegs ultraljudsreaktionsprocessen är en grön och bekväm metod som använder naturliga prekursorer för att förbereda ultrasmå CNP:er genom att använda glukos som kolresurs. CNP:erna uppvisar stabila (>6 månader) och stark PL (kvantutbyte ∼7%), särskilt två utmärkta fotoluminescerande egenskaper: NIR-emission och uppkonverterande fotoluminescerande egenskaper. Genom att kombinera fri dispersion i vatten (utan några ytmodifieringar) och attraktiva fotoluminescerande egenskaper är dessa CNP:er lovande för en ny typ av fluorescensmarkörer, biosensorer, biomedicinsk avbildning och läkemedelstillförsel för tillämpningar inom biovetenskap och nanobioteknik.

(a) TEM-bild av CNP framställd via ultraljudsbehandling från glukos med en diameter mindre än 5 nm; (b), (c) Fotografier av CNP-dispersioner i vatten med solljus respektive UV-belysning (365 nm, mitten); (d-g) Fluorescerande mikroskopbilder av CNP:er under olika excitation: d, e, f och g för 360, 390, 470 respektive 540 nm. [Li et al. 2010]

Fluorescerande porfyrin nanopartiklar

Kashani-Motlaghs forskargrupp har framgångsrikt syntetiserat fluorescerande porfyrin nanopartiklar under ultraljud. Därför kombinerade de nederbörd och ultraljudsbehandling. De resulterande TClPP-nanopartiklarna [tetrakis(para-klorfenyl)porfyrin] var stabila i lösning utan agglomerering i minst 30 dagar. Ingen självaggregering av de ingående porfyrinkromoforerna observerades. TClPP-nanopartiklarna uppvisade intressanta optiska egenskaper, särskilt en stor batokromisk förskjutning i absorptionsspektra.
Varaktigheten av ultraljuds Behandlingen har djupgående effekter på partikelstorleken hos porfyrinnanopartiklarna. Vid kortare ultraljudsbehandlingstider har porfyrin nanopartiklarna skarpare toppar och starkare absorbanser; Detta indikerar att genom att öka tiden för ultraljudsbehandling, antalet porfyrin nanopartiklar blir fler och antalet porfyriner per enhet nanopartiklar ökar.

Forskargruppen i Kashani-Motlagh (2010) fann ett enkelt ultraljud nederbörd Väg att syntetisera fluorescerande prophyrin nanopartiklar.

Syntes av magnetiska/fluorescerande nanokompositer

Ultraljud hjälper syntesen av nanokompositer som består av magnetisk nanopartiklar och fluorescerande kvantprickar (QD) med en beläggning av kiseldioxidskal. Dessa kompositer är bifunktionella och har fördelarna med både QD:er och magnetiska nanopartiklar. CdS-kvantprickar syntetiserades genom följande procedur: Till en början blandades 2 ml av kärnbildningsfilmens underskikt som innehöll ferromagnetofluid och 0,5 ml av 1 mol/L CdS-kvantprickar under ultraljuds Under omrörning tillsattes sedan 2 ml PTEOS (förpolymeriserat tetraetylortosilikat) till den tidigare blandningen och slutligen 5 ml ammoniak.
Dessutom är ultraljud emulgering möjliggör framställning av nya flerfärgade högfluorescerande-superparamagnetiska nanopartiklar med hjälp av kvantprickar (QDS) och magnetitnanopartiklar och amfifil poly(tertbutylakrylat-ko-etylakrylat-co-metakrylsyra) tribloc sampolymer för inkapslingen.