اختراق جديد في دراسة الكم العائد من nanocoulter بمساعدة نقاط الكم nanospheres
التاريخ:2024-09-26اقرأ:1

ما يقرب من أربعين عاما ، مع الأداءخاصمع التطور السريع في تكنولوجيا النانو القائمة على المواد النانوية ، وقد توغلت في جميع مناحي الحياة . في الوقت الحاضر ، اثنين من المشاكل العلمية التي تواجه تكنولوجيا النانوتأثير نانوومع ذلك ، فإن الأداء المتميز هو دائما من الصعب إعطاء دور كامل . 2 ) الاستقرار في المواد النانوية المسببة للتطبيقات على المدى الطويل . نقاط الكم ( QDs ) هي جسيمات متناهية الصغر البلورية التي تعتمد على الحجم بسبب تأثير الكم من الدول الالكترونية .في الوقت الحاضر ، QDS هو علامة مثالية للكشف عن جزيء واحد مع حساسية عالية . ومع ذلك ، فإن الطاقة السطحية QDS عالية ، غير محددة الامتزاز والاستقرار الغروية ضعيفة . البوليمر المغلفة نقاط الكم ( QDs ) الفلورسنت النانوية ( FNS ) لا يمكن إلا أن يعوض عن هذه العيوب ، ولكن أيضا تحسين حساسية الكشف الطبي الحيوي .
بانغ داي الثقافة والتعليم في جامعة نانكاىمجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية(جاكس، إذا = 16.38)مجلة تنشر نتائج أكاديمية هامة ،من أجل حل مشكلة انخفاض photoluminescence الكم العائد ( plqy ) من فن ( على الرغم من plqy تقريبا 100 ٪ qds المستخدمة لإعداد فن ، plqy لا يمكن أن يكون أكثر من 65 في المائة ، لا يمكن أن تلعب مزايا سطوع عالية من qds ) .
ووجد فريق بانغ ديفون أن السبب في انخفاض plqy عند إعداد فن البلمرة الراديكالية الحرة هي :
( 1 ) مركاپتان يجند يمكن أن تتأكسد من الجذور الحرة ، مما يؤدي إلى السقوط من سطح نقاط الكم .( 2 ) شل تأكسد من الجذور الحرة ؛كل من هذه العمليات يمكن أن يؤدي إلى عيوب في QDS السطوح ، مما يؤدي إلى nonradiative الانتقال .
( 3 ) حمض الأوليك يجند الفقراء التوافق مع البوليمر ، مما يؤدي إلى تجميع QDS ، مما يؤدي إلى نقل الطاقة / الامتصاص الذاتي .وبناء على ذلك ، تقترح هذه الورقة استراتيجية تنظيمية شاملة متعددة المستويات تشمل ما يلي :( 1 ) تبادل سلفهيدريل ليجند مع حمض الأوليك ليجند أكثر مقاومة الجذور الحرة ؛( 2 ) التحكم بدقة كمية البادئ ، والتقليل إلى أدنى حد من بقايا الجذور الحرة . وفي الوقت نفسه ، رابطة مزدوجة من حمض الأوليك يمكن أن توقف الجذور الحرة المتبقية ومنع تدمير الجذور الحرة .( 3 ) إدخال وكيل يشابك لبناء هيكل يشابك ، وتحسين التوافق بين QDS والبوليمرات .
تسليط الضوء على هذه المادة
1 - وجد أن السبب الرئيسي في سطوع عالية من QDs من الصعب أن تلعب دورا في إعداد فنس من البلمرة الراديكالية الحرة : تشكيل عيب ( يجند المج ، والحد من شل الأكسدة ) و فقدان الطاقة ( نقل الطاقة / الامتصاص الذاتي ) .2 - وظائف متعددة من حمض الأوليك ليجند تم العثور على : ( 1 ) التنسيق والاستقرار في البلمرة الراديكالية الحرة ؛ ( 2 ) الكربون الكربون السندات المزدوجة يمكن أن تنهي الجذور الحرة المتبقية ومنع تدمير الجذور الحرة . ( 3 ) يمكن أن الكسب غير المشروع عبر ربط البوليمر ، وزيادة التوافق بين QDs والبوليمرات ، والمسافة بين QDs ، وتجنب نقل الطاقة / الامتصاص الذاتي الناجم عن التكتل من QDs .3 - وضع استراتيجية تنظيمية متعددة المستويات ( ليجند تبادل ، ومراقبة دقيقة من البادئ الجرعة ، وبناء هيكل عبر ربط ) ، وتحقيق ما يقرب من 100 ٪ plqy فنس .الشكل 1. أ.1طيف الرقم النووي المغناطيسي النووي H، حيث يمثل * إشارة التحول الكيميائي للرابطات المغطاة؛ ب - طيف الرنين المغناطيسي الإلكتروني المعتاد (EPR) ، باستخدام DMPO كعامل لدوران الراب ؛ ج. توضيح تأثير الجذور الحرة (R•) على المربطات المغطاة.
من الرنين المغناطيسي النووي ، يمكننا أن نرى أنه بعد تضمين QDS في المجال ، حمض الأوليك التنسيق إشارة لا يزال يحتفظ ، الكربون رابطة مزدوجة إشارة تضعف بشكل ملحوظ ، في حين أن التنسيق إشارة سلفهيدريل يختفي تقريبا . جنبا إلى جنب مع الإلكترون الرنين ( ESR ) الأطياف ، سندات مزدوجة على حمض الأوليك بدأها الجذور الحرة ، ثم تفاعلت مع الستايرين و المطعمة البوليسترين . وعلاوة على ذلك ، جنبا إلى جنب مع تحليل الطيف الكتلي ، والمنتجات في كل مرحلة من مراحل سلفهيدريل ليجند المؤكسدة تدريجيا في سلسلة نقل رد فعل ، وأخيرا سقطت . ولذلك ، حمض الأوليك هو أكثر استقرارا في التنسيق البلمرة الراديكالية الحرة .
الشكل 3. أ، ب - طيف XPS من ميسيلات QD (M2) المعالجة بواسطة KPS؛ ج - PLQY من QDs المستخرجة و FNs المطورة مع تركيزات KPS مختلفة؛ د.تطورت صور TEM لـ FNs مع زيادة تركيز KPS (mg/ml)، جميع قضبان المقياس 50 نانومتر ؛ هـ - توضيح لإجراءات تشكيل القوات الوطنية.
على الرغم من أن qds تم التنسيق مع حمض الأوليك النقي ، الجذور الحرة الناتجة عن التحلل من المبادرين يمكن أن أكسدة الزنك شل qds محدودة ، مما يؤدي إلى عدم الانتقال الإشعاعي العيوب . من خلال التحكم بدقة في تركيز البادئ ، plqy من فن يمكن زيادة إلى حد ما ، ولكن لا يزال أقل من الأصلي QDs . هذا هو لأنه في عملية البلمرة ، حمض الأوليك اللجين ( بولي ) الستايرين التوافق الفقراء ، مما أدى إلى تجمع في الكرة ، مما أدى إلى نقل الطاقة / الامتصاص الذاتي ، بحيث QDS سطوع عالية من الصعب حقا الاستفادة الكاملة من .
الشكل 4. وصف الـ FNs المترابطة (cFNs) ذات نسبة كتلة مختلفة بين DVB و St + DVB: أ. صور TEM لـ cFNs ذات نسبة كتلة مختلفة، شريط مقياس: 100 نانومتر؛ ب - PLQY؛ ج - ملفات تحلل حركية الامتصاص العابرة في الفيمتوس الثانية المعتادة التي تم الكشف عنها عند 400 نانومتر من QDs و FNs و cFNs؛ د- طيفات الفلورسنت المحددة زمنياً لأجهزة الكهرباء الكهربائية (t)1= 22.4 نس، 85.2 ٪؛ ت2= 77.6 ns، 14.8٪، FNs (t)1= 4.1 ns، 23.8%؛ ت2= 16.0 ns، 62.9%؛ ت3= 79.0 ns، 13.3%) و cFNs (t)1= 18.2 نس، 85.5 ٪؛ ت2= 65.1 نس، 14.5 في المائة)؛ هـ - توضيح لإجراءات تشكيل قوات التنمية الوطنية.
من خلال إدخال وكيل يشابك ، يشابك البوليمر المطعمة على حمض الأوليك ، ومن الواضح أن تحسين التوافق بين QDs و ( بولي ) الستايرين .عبر ربط عامل يسرع تشكيل البوليمر ، جنبا إلى جنب مع امتصاص عابرة تسوس حركية و time-resolved مضان الطيفي ، عبر ربط عامل يمنع تشكيل عيب ، وأخيرا الحصول على plqy تقريبا لا تسوس فن . . .من أجل حل المشاكل المعقدة في السيطرة على خصائص المواد النانوية ، والاستفادة الكاملة من خصائص ممتازة ، من المهم جدا أن يجند التوازن السيطرة . في هذه الورقة ، حمض الأوليك ، واحد فقط يجند ، تقريبا في وقت واحد يحل ثلاث مشاكل : سطح مستقر التخميل ، إنهاء بقايا الجذور الحرة ، والتوافق ( التوافق ) بين qds و nanosphere ركائز ! جنبا إلى جنب مع استراتيجية شاملة متعددة المستويات ، ما يقرب من 100 ٪ plqy FNS تتحقق ، والاستفادة الكاملة من سطوع عالية من QDS في nanospheres . . . . . . . هذه الورقة تقدم الأساس النظري لإنتاج عالية السطوع qds-polymer المركبة على نطاق واسع ، يفتح آفاقا واسعة لمزيد من التطبيقات في مجال الطب الحيوي .فريق البحث في DLS ونانو تدفق نوععندما لا يمكن الحصول على بيانات دقيقة ، Nanocoulter نانو كورت granularmeter استخدمت للحصول على بيانات متسقة مع تيم ، والتي تم نشرها بنجاح . تهانينا !
لين، ليبينغ وآخرون. "التنظيم متعدد التسلسل الهرمي لتحقيق الكم النقطة Nanospheres مع العائد الكمي الضوئي قريب من 100."مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكيةالمجلد 146، 31 (2024): 21348-21356. دوي: 10.1021/jacs.4c03308