Nowe CuInS2 kropki kwantowe jako znaczniki fluorescencyjne w bioobrazowaniu: synteza i charakterystyka
Loading...
Date
2015-06-08
Authors
Editor
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Title alternative
Novel CuInS2 quantum dots as fluorescent probes for bioimaging: synthesis and characterization
Abstract
Kropki kwantowe (ang. quantum dots, QDs) to półprzewodnikowe nanokryształy o wielkości od 2 do 10 nm, posiadające unikalne właściwości optyczne i elektryczne wynikające z kwantyzacji ruchu nośników ładunku w trzech kierunkach.
Celem pracy była synteza wolnych od metali ciężkich kropek kwantowych jako potencjalnych sond fluorescencyjnych do bioobrazowania, ich charakterystyka fizykochemiczna, funkcjonalizacja ligandem specyficznym dla receptora (HER2) nowotworu piersi i ostatecznie weryfikacja właściwości aplikacyjnych otrzymanych sond w obrazowaniu in vitro komórek nowotworowych.
Jako fotoaktywny rdzeń wybrano trójskładnikowy półprzewodnik CuInS2. Następnie otoczono go powłoką w postaci ZnS, aby poprawić właściwości optyczne rdzenia. W celu zdyspergowania kropek w wodzie, CuInS2/ZnS QDs posiadające hydrofobowe ligandy zmodyfikowano powierzchniowo poprzez otoczenie ich amfifilowym polimerem. Otrzymane nanokryształy sfunkcjonalizowano peptydem swoistym dla HER2 i ostatecznie wykazano ich skuteczność w obrazowaniu in vitro HER2-pozytywnego raka piersi.
Quantum dots (QDs) are size-quantized semiconductor nanocrystals that possess unique optical properties attributed to the quantum confinement effect. The aim of this study was to develop new heavy metal-free QD-based nanoprobes for potential applications in bioimaging. CuInS2 ternary nanocrystals as a core material are proposed. The QDs synthesis, phase transfer, characterization and band gap engineering were the general objectives. Moreover, QDs functionalization with a targeting ligand toward cancer cells was the aim of this work, in order to verify whether they could be useful as a fluorescent tool in cancer cells imaging. First, CuInS2 core QDs were synthesized via a non-injection approach, followed by a ZnS shell introduction. Subsequently, CuInS2/ZnS QDs were successfully transferred into water using an amphiphilic polymer. A HER2 receptor-binding peptide as a targeting ligand was anchored to the nanocrystals surface via diamine spacer. Finally, an imaging experiment was performed revealing that peptide-linked QDs can be a potential tool for HER2-pisitive cancer cells imaging.
Quantum dots (QDs) are size-quantized semiconductor nanocrystals that possess unique optical properties attributed to the quantum confinement effect. The aim of this study was to develop new heavy metal-free QD-based nanoprobes for potential applications in bioimaging. CuInS2 ternary nanocrystals as a core material are proposed. The QDs synthesis, phase transfer, characterization and band gap engineering were the general objectives. Moreover, QDs functionalization with a targeting ligand toward cancer cells was the aim of this work, in order to verify whether they could be useful as a fluorescent tool in cancer cells imaging. First, CuInS2 core QDs were synthesized via a non-injection approach, followed by a ZnS shell introduction. Subsequently, CuInS2/ZnS QDs were successfully transferred into water using an amphiphilic polymer. A HER2 receptor-binding peptide as a targeting ligand was anchored to the nanocrystals surface via diamine spacer. Finally, an imaging experiment was performed revealing that peptide-linked QDs can be a potential tool for HER2-pisitive cancer cells imaging.
Description
Wydział Fizyki
Sponsor
Keywords
CuInS2 kropki kwantowe, CuInS2 quantum dots, modyfikacje powierzchni, surface modification, diagnostyka nowotworów, cancer diagnosis, HER2 receptor, HER2 targeting, obrazowanie molekularne, molecular imaging