En las últimas cuatro décadas, con propiedadesespecialLa nanotecnología basada en nanomateriales se ha desarrollado rápidamente y ha penetrado en todos los ámbitos de la vida. En la actualidad, los dos principales problemas científicos que enfrenta la nanotecnología son: 1) nanomateriales o nanoestructuras debido aEfecto nanométricoLas excelentes propiedades asignadas siempre han sido difíciles de dar pleno juego; 2) estabilidad de uso en aplicaciones a largo plazo de nanomateriales. Los puntos cuánticos (qds) son nanopartículas cristalinas que muestran propiedades dependientes del tamaño debido al efecto de límite cuántico del Estado electrónico, con tintes fluorescentes y proteínas fluorescentes.Con alto brillo y excelente estabilidad fotoquímica, qds es, por el momento, el marcador ideal para la detección de moléculas únicas altamente sensibles. Sin embargo, los qds tienen una alta energía superficial, son propensos a la adsorción no específica y una mala estabilidad coloide. La forma de aparición de nanopartículas fluorescentes (fns) recubiertas de polímeros (qds) no solo puede compensar estas deficiencias, sino también mejorar la sensibilidad de las pruebas biomédicas.

Recientemente, el Grupo de enseñanza cultural y educativa Pang Dai de la Universidad de NankaiRevista de la Sociedad Química Americana(JACS, IF=16,38)La revista publica importantes resultados académicos,En respuesta al bajo rendimiento cuántico fotoluminiscente (plqy) de los FNS (incluso si se preparan los FNS con casi el 100% de los QD de plqy, su plqy nunca puede superar el 65% y no puede aprovechar las ventajas de alto brillo de los qd), se llevó a cabo la investigación y se desarrolló una estrategia reguladora para tratar de lograr avances.

El equipo de Pang daiwen descubrió que cuando se preparó el FNS por polimerización de radicales libres, la razón de la disminución de su plqy fue:

Figura 1. a.¹H espectros de RMN, donde * representan la señal de desplazamiento químico de ligandos encapados; b. Espectros normalizados de resonancia paramagnética electrónica (EPR), utilizando DMPO como agente de spin-rapping; c. Ilustración de la influencia de los radicales libres (R•) sobre los ligandos tapados.

Como se puede ver en el espectro de resonancia magnética nuclear, después de incrustar qds en la bola, la señal de coordinación del ácido oleico se mantuvo, la señal de doble enlace de carbono y carbono se debilitó significativamente, mientras que la señal de coordinación del Grupo sulfhídrico casi desapareció. En combinación con el espectro de resonancia de giro electrónico, el doble enlace en el ácido oleico es desencadenado por radicales libres, reacciona con estireno y injerta poliestireno. En combinación con el análisis de espectrometría de masas, se detectaron productos de todas las etapas en las que el ligando sulfhídrico se oxida gradualmente durante la reacción de transferencia en cadena y finalmente se cae. Por lo tanto, la estabilidad de coordinación del ácido oleico durante la polimerización de radicales libres es más fuerte, por lo que es necesario intercambiar ligandos sulfhídrico con él.

Figura 3. a, b. espectro XPS de micelas QD (M2) tratadas por KPS; c. PLQY de los QD extraídos y sus FN desarrollados con diferentes concentraciones KPS; d.Las imágenes TEM de FNs evolucionaron con el aumento de la concentración KPS (mg/ml)todas las barras de escala son de 50 nm; e. Ilustración del procedimiento de formación de FN.

A pesar de los qds coordinados con ácido oleico puro, los radicales libres producidos por la descomposición del iniciador también pueden oxidar la cáscara límite ZnS de los qds, produciendo defectos que conducen a transiciones no radiantes. Al controlar con precisión la concentración del iniciador, se puede aumentar el plqy de FNS en cierta medida bajo la premisa de formar nanoesferas, pero todavía no es tan bueno como el qds original. Esto se debe a que durante el proceso de polimerización, los ligandos de ácido oleico tienen una mala compatibilidad con (poly) estireno, lo que conduce a su aglomeración dentro de la bola, y la transferencia de energía / autoabsorción generada dificulta que el alto brillo de los qds se aproveche realmente al máximo.

Figura 4. Caracterización de FN reticulados (cFN) con una relación de masa diferente entre DVB y St + DVB: a. Imágenes TEM de cFN con una relación de masa diferente, barras de escala: 100 nm; b. PLQY; c. Perfiles de decaimiento de cinética de absorción transitoria de femtosegundos normalizados detectados a 400 nm de QDs, FNs y cFNs; d. Espectros de fluorescencia resueltos en el tiempo de los QD (t₁= 22,4 ns, 85,2%; t₂= 77,6 ns, 14,8%), FN (t)₁= 4,1 ns, 23,8%; t₂= 16,0 ns, 62,9%; t₃= 79,0 ns, 13,3%) y cFNs (t₁= 18,2 ns, 85,5%; t₂= 65,1 ns, 14,5%); e. Ilustración del procedimiento de formación de cFN.

El equipo de investigación está en dls yNanoflujoCuando ninguno de ellos pudo dar datos precisos, se obtuvieron datos de caracterización altamente consistentes con el tem con el granulador nanocourt nanokurt y se publicaron sin problemas. ¡Felicitaciones!