пятница, 2 марта 2012 г.

Описан простой и надёжный подход к получению гидрофильных квантовых точек

Описан простой и надёжный подход к получению гидрофильных квантовых точекКвантовые точки (КТ) — это «одномерные» кристаллы полупроводящего флюоресцирующего материала. Цвет или длина волны флюоресценции зависит от размера, формы и состава КТ. Более крупные КТ проявляют тенденцию к излучению света ближе к красной области электромагнитного спектра (более длинноволновая область). По мере уменьшения размера КТ уменьшается и длина волны флюоресценции.

Эта возможность регулирования длины волны световой эмиссии является одной из причин, по которой КТ приобрели огромную популярность в качестве флюоресцентных маркеров в биологических исследованиях с использованием таких методов анализа, как флюоресцентная микроскопия.

Исследователи из Института материаловедения и инжиниринга (Сингапур) описали протокол приготовления КТ, покрытых амфифильным полимером, который содержит одновременно водоотталкивающие и водопритягивающие компоненты.

Большинство биологических применений требует КТ в виде стабильной дисперсии в водном растворе. Однако обычно используемые методы синтеза награждают получаемые КТ покрытием из гидрофобных лигандов, отталкивающих воду. Хотя обмен лигандов на гидрофильные после синтеза теоретически возможен, этот подход требует слишком лабильных гидрофобных лигандов, которые нестабильны по своей природе и разлагаются с образованием токсичных веществ (таких как кадмий).

Вместо обмена лигандов альтернативный подход к получению стабильных водных КТ-дисперсий предполагает покрытие квантовых точек полимером, содержащим одновременно и гидрофобные, и гидрофильные группы. Обычно КТ получают в присутствии триоктилфосфин-оксида — совершенно гидрофобного лиганда, который плотным слоем покрывает каждую частицу по окончании синтеза. Такой лиганд не подлежит обмену, зато его чистая гидрофобность может быть использована при нанесении второго слоя покрытия, состоящего как раз из упомянутого выше амфифильного полимера. Структуру такого полимера можно представить в виде двухслойного пирога: сверху — гидрофильная полимерная цепь, а снизу располагаются гидрофобные заместители, призванные закреплять амфифильный полимер на поверхности гидрофобного триоктилфосфин-оксида за счет сильного адгезионного взаимодействия по принципу «подобное к подобному».

В общем, звучит просто, но, как оказалось, никто до этой «простоты» раньше не додумался. Или не смог осуществить на практике. Подходящий полимер с правильным количеством и качеством заместителей нужно было ещё придумать, а придумав — синтезировать. А может, ни у кого не хватило решимости поверить в надёжность адгезионного взаимодействия... Догадок можно строить сколько угодно, главное остаётся неизменным: сингапурские учёные не побоялись пойти своим путем, который теперь, постфактум, кажется простым и понятным.

Подробности метода описаны в статье, опубликованной журналом Nature Protocols.

Подготовлено по материалам PhysOrg.

Оригинальная статья

Поделитесь этой новостью с Вашими друзьями!

Ранее в рубрике "Другие новости науки и техники":

Океан Европы может оказаться чересчур кислым для жизни
Предполагается, что Европа — спутник Юпитера размером примерно с Луну — имеет океан, глубина которого доходит до 160 км. Он покрыт ледяной коркой неизвестной толщины (по некоторым оценкам — всего в несколько километров). Так как на Земле жизнь существует практически везде, где есть жидкая вода, учёные развлекают себя и общественность рассуждениями о том, что на Европе можно найти инопланетян. Не...
  (читать дальше)

Современное подкисление океана может стать худшим за 300 млн лет
Скептики, оспаривающие гипотезу об антропогенном изменении климата, любят говорить о естественных циклах: мол, это нормально, когда то тепло, то холодно. Поэтому важно знать, случалось ли то, что мы наблюдаем сегодня, в истории планеты. Крупная группа специалистов в составе 21 учёного из почти такого же количества университетов проанализировала геологическую летопись на предмет подкисления океан...
  (читать дальше)

Миссия выполнима: остановить кровоснабжение раковых клеток
Исследователи из Университета Эмори (США) обнаружили ранее неизвестную функциональность гена INK4a, обычно препятствующего развитию раковых опухолей. Учёные хорошо знают, что ген INK4a, который кодирует протеин p14 ARF (альтернативная рамка считывания), работает внутри клеток, контролируя их рост и деление (точнее — работает опухолевым супрессором). Исследователи под руководством Эрвина ван Мейр...
  (читать дальше)

Наблюдения за распадами странных B-мезонов принесли свидетельства прямого нарушения CP-инвариантности
Коллаборация LHCb сообщила о том, что ей удалось обнаружить свидетельства CP-нарушения в распадах странных B-мезонов. CP-нарушением называют свойство законов физики, которые оказываются неинвариантными относительно операции зеркального отражения (пространственной инверсии P) с одновременной заменой всех частиц на античастицы (зарядовым сопряжением C). Эта асимметричность, поначалу казавшаяся про...
  (читать дальше)

Разработана новая технология выработки энергии из сточной воды
Соединив две известные технологии получения электричества, ученые создали энергетическую ячейку, способную работать везде, где есть запасы сточной воды. Основа нового метода производства энергии из сточной воды и соли – так называемый реверсивный электродиализ (RED), где электрический ток получается из-за разницы между ионными составами пресной и соленой воды. Суть его проста: в такой энергетичес...
  (читать дальше)

LiveJournal получил только 11 заявок на "амнистию" блогов
Администрация блогхостинга LiveJournal получила только 11 заявок на разблокировку блогов, которые были заморожены из-за накрутки рейтинга, сообщил в своем дневнике руководитель сервиса в России Илья Дронов в понедельник. Правила LiveJournal запрещают пользователям "накручивать" рейтинг собственного журнала. По словам Дронова, существуют пользователи, которые, например, создают множество аккаунто...
  (читать дальше)

Intel поддержит инновационные ИТ-разработки для автомобилей
Корпорация Intel объявила о намерении инвестировать $100 млн в разработку и внедрение передовых технологий для автомобильных информационно-развлекательных систем и средств обработки и передачи данных. Финансовую поддержку получит Центр автомобильных инноваций (Automotive Innovation and Product Development Center) в Карлсруэ (Германия). Он займётся оптимизацией технологий Intel для различных прил...
  (читать дальше)

Новый гибридный аспирин как потенциальный противораковый препарат
Исследователи из Нью-Йоркского колледжа (США) объединили две новые «дизайнерские» формы аспирина в одно гибридное соединение, которое оказалось куда более эффективным в сдерживании роста некоторых форм рака в лабораторных тестах, чем любой из предшественников. Результаты работы о гибридном NOSH-аспирине, названном так за его способность выделять оксид азота (NO) и сероводород (H2S), опубликованы в...
  (читать дальше)

В Катаре строится теплица, проект которой вдохновлён верблюжьими ноздрями
К концу года в катарской пустыне будет построена уникальная теплица, орошаемая морской водой. Проект Sahara Forest стоимостью $5,3 млн и площадью 10 тыс. м² воплотится в жизнь в непосредственной близости от Дохи. Технология опреснения позаимствована у самой природы. Внешняя энергия и прочие ресурсы не требуются. Секрет — в разнице между температурой поверхностной морской воды и воды, взятой с ...
  (читать дальше)
НАСА и ЕКА будут осваивать Марс в четыре этапа
Группа учёных из Европы, Канады и США, включая специалистов НАСА и ЕКА, выделила четыре главных требования к будущим проектам, посвящённым доставке образцов марсианского грунта на Землю. Во главу угла поставлены поиск следов прошлой или нынешней жизни. Отправка человека — на последнем месте. Хотя выполнение первоочередной задачи — всё равно что поиск иголки в стоге сена, учёные полагают, что и...
  (читать дальше)

Как природа осуществляет наноразмерный контроль за солнечной энергией
Начало природного процесса захвата солнечной энергии происходит в абсорбирующих свет протеиновых комплексах, называемых фотосинтетическими реакционными центрами (РЦ). Даже после миллиардов лет эволюции Природа и не думает отказываться от находящегося в центре РЦ абсорбирующего свет гексамерного кофактора, нужного для проведения самой первой химической реакции фотосинтеза — индуцированного светом э...
  (читать дальше)

Почему секс и красный цвет взаимосвязаны
Исследователи пришли к выводу, что красные женские гениталии не возбуждают мужчин — следовательно, для сексуальной символики красного цвета нужно искать иное, менее наглядное объяснение. Обычно поведенческие эксперименты такого рода проводят на млекопитающих. Поэтому то, что в исследовании участвовали не самцы обезьян, а обычные мужчины, добавляет результатам ещё и солидную долю пикантности. С...
  (читать дальше)

Как мысли о смерти нам жить помогают
Размышления о смерти делают нас добрее и внимательнее, а вид на кладбище способен помочь с пошатнувшимся здоровьем. Общество обычно табуирует тему смерти. Считается (и тому есть подтверждения в работах психологов), что мысли о смерти негативно влияют на психику, способствуют асоциальному и даже антисоциальному поведению, и что нормальной жизни «размышления о вечном» следует держать в узде. С пси...
  (читать дальше)

Королевство кривых лучей
Обычно свет распространяется по прямой. Конечно, при помощи сред с различными коэффициентами преломления его можно отклонить. Однако новые исследования двух независимых научных групп показывают, что и сам по себе пучок света может изгибаться до 360˚. Часто новое — это хорошо забытое, но не обязательно старое. В конце 1970-х физики Майкл Берри из Бристольского университета (Великобритания) и Нанд...
  (читать дальше)

Объявлены победители конкурса подводной фотографии
Подведены итоги ежегодного конкурса подводной фотографии, который проходит под эгидой Школы морских и атмосферных наук Университета Майами (США). До участия допускаются только любители, которые зарабатывают на фотографии не более 20% своего дохода. Второе место в категории «Макросъёмка»: «фарфоровый» краб из семейства Porcellanidae, зацепившийся за полип морское перо в национальном парк...
  (читать дальше)

Заболевания дёсен, оказывается, не имеют отношения ни к инфарктам, ни к инсультам
Вот уже два десятка лет учёные твердят о связи между заболеваниями дёсен, инфарктами и инсультами. И вдруг новый анализ данных показывает, что эти заявления ошибочны. Американская кардиологическая ассоциация опубликовала в AHA journal Circulation «научный рапорт», заключающий, что периодонтит не повышает риска возникновения сердечно-сосудистых хворей и не является их причиной. Более того, нет ни м...
  (читать дальше)

Аспирин, возможно, помогает против ожирения
Салициловая кислота, образующаяся в результате расщепления аспирина, активирует расщепление жиров в клетке. Кажется, человечество вот уже более полутораста лет живёт с лекарством от всех болезней, не догадываясь о его чудодейственном всемогуществе. Не так давно проходило сообщение о том, что аспирин можно пить для профилактики рака; полным ходом исследуется его благотворное влияние при сердечно-...
  (читать дальше)

Как звучит симметрия субатомного мира?
Хотите услышать песнь позитрона? Итальянский инженер Доменико Вичинанца, кажется, готов воплотить вашу мечту. Этот человек уже экспериментировал с вулканической активностью и даже играл древнегреческую музыку с «Оркестром забытых звуков». Теперь его влечёт субатомный мир туманных и пузырьковых камер — предшественников современных детекторов частиц. Туманную камеру изобрёл в 1895 году шотландск...
  (читать дальше)

Нам бы расписания взять и отменить
Исследователи из Технологического института Джорджии (США) обнаружили, что отмена управления наземным общественным транспортом при помощи расписания и использование децентрализованной самоуправляющейся схемы позволяет сделать движение более эффективным. В работе, опубликованной в журнале Transportation Research, описан алгоритм, позволяющий минимизировать интервалы между появлениями автобусов на о...
  (читать дальше)