EFluor Нанокристалл - EFluor Nanocrystal
 | Эта статья нужны дополнительные цитаты для проверка. (Декабрь 2015 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения) |
Нанокристаллы eFluor являются классом флуорофоры сделано из полупроводник квантовые точки. Нанокристаллы могут быть как первичными, так и первичными. амин, карбоксилат, или нефункциональные группы на поверхности, позволяющие конъюгацию с биомолекулами по выбору исследователя. Нанокристаллы могут быть сопряжены с первичными антитела которые используются для проточной цитометрии, иммуногистохимия, микрочипы, визуализация in vivo и микроскопия.
Размер
Оптические эмиссионные свойства нанокристаллов eFluor в первую очередь определяются их размером, как обсуждается в следующем разделе. При обсуждении «размера» квантовой точки следует учитывать как минимум два аспекта: физический размер полупроводниковой структуры и размер всей квантовой точки. часть включая связанные лиганды и гидрофильное покрытие. Размер полупроводниковой структуры приведен в таблице ниже и отражает диаметр сферической квантовой точки без лигандов. Нанокристаллы eFluor диспергируются в воде с помощью запатентованного полиэтиленгликоля (ПЭГ ) липидный слой, который действует как защитное гидрофильное покрытие вокруг квантовой точки, а также снижает неспецифическое связывание[1] К динамическое рассеяние света измерения, гидродинамический радиус всех нанокристаллов eFluor находится в диапазоне 10–13 нм.
| Название нанокристалла | Длина волны излучения (нм) | Приблизительный 1-й экситон | Диаметр (нм) | Молекулярный вес * (грамм⁄крот) | Вымирание * (1-й экситон, M−1 см−1) | Сочинение |
|---|---|---|---|---|---|---|
| eFluor 490NC | 490 ± 3 нм | 470 | 3.4 | 13,491 | 5.95 E4 | CdSe / ZnS |
| eFluor 525NC | 525 ± 3 нм | 505 | 4.3[2] | 13,055 | 5.78 E4 | CdSe / ZnS |
| eFluor 545NC | 545 ± 3 нм | 525 | ** | 20,248 | 7.74 E4 | CdSe / ZnS |
| eFluor 565NC | 565 ± 3 нм | 550 | 4.8[2] | 27,225 | 1.05 E5 | CdSe / ZnS |
| eFluor 585NC | 585 ± 3 нм | 570 | ** | 47,559 | 1.57 E5 | CdSe / ZnS |
| eFluor 605NC | 605 ± 3 нм | 590 | 6.1[2] | 95,009 | 2.53 E5 | CdSe / ZnS |
| eFluor 625NC | 625 ± 3 нм | 610 | 7.1[2] | 205,074 | 4.58 E5 | CdSe / ZnS |
| eFluor 650NC | 650 ± 3 нм | 640 | 8.7[2] | 740,299 | 1.11 E6 | CdSe / ZnS |
| eFluor 700NC | 690 ± 10 нм | Нет данных | 3.8 | 115,385 | 3.24 E6 (@ 350 нм) | InGaP / ZnS |
| * Ценности основаны на литературных отношениях.[3] | ||||||
| ** Измерение еще не доступно | ||||||
Свойства и структура
Квантовые точки - это уникальные флуорофоры по сравнению с органическими красители, подобно флуоресцеин или же родамин потому что они состоят из полупроводниковых металлов, а не из π-сопряженного углеродного каркаса. У органических красителей длина π-сопряженного каркаса (квантовое ограничение ), а также боковые группы (отдача / отвод электронов или галогены ) имеют тенденцию определять спектры поглощения и излучения молекулы. Полупроводниковые квантовые точки также работают над концепцией квантового ограничения (часто называемой "Частица в коробке "теория", где экситон образуется внутри кристаллической решетки падающим фотон высшей энергии. Электрон и дырка экситона имеют энергию взаимодействия, которая регулируется изменением физического размера квантовой точки. Цвета поглощения и излучения настроены таким образом, что более мелкие квантовые точки ограничивают экситон более узким физическим пространством и увеличивают энергию. В качестве альтернативы, более крупная квантовая точка ограничивает экситон в более крупном физическом пространстве, уменьшая энергию взаимодействия электрона и дырки и уменьшая энергию системы. Как показано в таблице выше, диаметр квантовых точек CdSe связан с энергией излучения, так что квантовые точки меньшего размера излучают фотоны в направлении синего диапазона длин волн (более высокая энергия), а квантовые точки большего размера излучают фотоны в направлении красного диапазона длин волн ( более низкая энергия.)
Справа представлены характерные спектры поглощения (синий) и излучения (красный) для нанокристалла eFluor-605. Спектр поглощения нанокристаллов показывает ряд пиков, наложенных на фон, который экспоненциально возрастает в направлении ультрафиолета, где самый низкий пик поглощения энергии возникает из-за 1S3⁄2-1Sе переход,[4] и соотносится с физическим размером квантовой точки.[3] Обычно называется «1-м экситоном» и является характеристикой первичного поглощения, используемой для определения размера и концентрации большинства квантовых точек.
В фотолюминесценция спектры квантовых точек также уникальны по сравнению с органическими красителями тем, что они обычно Гауссовский -образные кривые без краснохвостый к спектру. Ширина пика фотолюминесценции представляет собой неоднородность дисперсии размеров квантовых точек, где большая дисперсия размера приведет к широким пикам излучения, а сильная дисперсия по размерам приведет к узким пикам излучения, часто определяемым количественно полная ширина на половине максимальной (FWHM) значение. Нанокристаллы eFluor указаны при ≤30 нм FWHM для нанокристаллов CdSe и ≤70 нм FWHM для нанокристаллов InGaP eFluor 700.
Рекомендации
- ^ Langer, R .; Тиррелл, Д.А. (1 апреля 2004 г.). «Конструирование материалов для биологии и медицины». Природа. 428 (6982): 487–492. Дои:10.1038 / природа02388. PMID 15057821. S2CID 4361055..
- ^ а б c d е Дженнингс, Трэвис Л .; Беккер-Катания, Сара Дж .; Triulzi, Роберт С.; Тао, Гуолян; Скотт, Брэдли; Sapsford, Kim E .; Спиндель, Саманта; О, Ынкеу; Джайн, вайбхав; Делеханти, Джеймс. B .; Prasuhn, Duane E .; Боенеман, Келли; Алгар, В. Расс; Мединц, Игорь Л. (2011). «Реактивные полупроводниковые нанокристаллы для хемоселективного биомечения и мультиплексного анализа». САУ Нано. 5 (7): 5579–5593. Дои:10,1021 / нн201050г. ISSN 1936-0851. PMID 21692444.
- ^ а б Yu, W .; Qu, L .; Guo, W .; Пэн, X. (2003). «Экспериментальное определение размерно-зависимых коэффициентов экстинкции высококачественных нанокристаллов CdTe, CdSe и CdS». Chem. Матер. 15: 2845. Дои:10,1021 / см 034081k.
- ^ Норрис, ди-джей Бавенди (1996). «Измерение и отнесение зависящего от размера оптического спектра в квантовых точках CdSe». Физический обзор B. 53 (24): 16338–16346. Дои:10.1103 / Physrevb.53.16338. PMID 9983472.