Nieuwe, gemakkelijke fotochemische synthese van zeer efficiënte luminescerende gouden nanodeeltjes en de toepassingen ervan in bioimaging. Krediet: IGDB
Chinese wetenschappers hebben onlangs een gemakkelijke fotochemische route ontwikkeld voor de bereiding van gouden nanodeeltjes met uitstekende luminescentie-eigenschappen.
Gouden nanodeeltjes (AuNP’s) zijn nanomaterialen van edelmetalen met unieke fysisch-chemische eigenschappen, gemakkelijke functionele modificatie en superieure biocompatibiliteit. Ze worden op grote schaal gebruikt bij biodetectie, bio-imaging, ziektediagnose en kankerbehandeling.
Luminescente gouden nanodeeltjes (L-AuNPs) groter dan 2 nm presteren uitstekend en zijn van grote waarde in de biomedische beeldvorming. Hun synthese is echter voornamelijk gebaseerd op de thermische reductiemethode, die ingewikkeld en arbeidsintensief is en hun toepassingen ernstig beperkt.
De Chinese wetenschappers, onder leiding van professor Jiang Yuqiang van het Instituut voor Genetica en Ontwikkelingsbiologie van de Chinese Academie van Wetenschappen, introduceerden een gemakkelijke fotochemische methode voor het synthetiseren van zeer lichtgevende AuNP’s bedekt met 2-n-hexylthio-1,3,4-thiadiazool- 5-thiol (L-AuNP@HTT).
De resultaten van het onderzoek zijn onlangs verschenen gepubliceerd in het journaal Geavanceerde composieten en hybride materialengetiteld “Zeer lichtgevende gouden nanodeeltjes bereid via een gemakkelijke fotochemische methode voor bio-imaging-toepassingen.”
Deze geprepareerde L-AuNP@HTT, met een diameter van 3,19 nm, vertoonden uitstekende fotoluminescentie-eigenschappen (PL): hoge kwantumopbrengst (φ, 12,9%), ultralange luminescentielevensduur (~ 1 μs), symmetrische PL-curveprofielen en smalle volledige breedte op half maximum (FWHM, ≤ 49 nm), onder andere.
Ze vertoonden ook uitzonderlijk grote twee-fotonabsorptie (TPA) dwarsdoorsneden (σ) van maximaal 8,0 x 104 GM (1 GM = 10-50 cm4 s foton-1). Na verdere polymeerinkapselingsbehandeling (dwz p-AuNP’s) kan de TPA-dwarsdoorsnede per deeltje verder worden vergroot tot 1,1 x 109.8 GM, dat veel hoger is dan dat van conventionele fluorescerende kleurstoffen zoals Rhodamine en FITC (doorgaans <102 GM).
Deze bereide p-AuNP’s bleken ook uitstekende fotostabiliteit en efficiënte mitochondriale targeting te hebben. Wetenschappers bereikten hoogwaardige op mitochondria gerichte beeldvorming met twee fotonen-aangeslagen luminescentie (TPEL), tijdgestuurde vertraagde beeldvorming van diepe weefsels en in vivo computertomografie (CT) beeldvorming, gebaseerd op de p-AuNP’s.
De studie werd gezamenlijk voltooid door het team van professor Jiang Yuqiang, in samenwerking met de Universiteit van Peking, het First Affiliated Hospital van de Naval Medical University (Shanghai Changhai Hospital), het Instituut voor Acupunctuur en Moxibustion, de Chinese Academie voor Traditionele Chinese Geneeskunde en de Renmin Universiteit van China.
Het maakt de weg vrij voor een gemakkelijke synthese van hoogwaardige luminescerende gouden nanodeeltjes voor een breed scala aan bio-imaging-toepassingen.
Meer informatie:
Lulu Yang et al., Zeer lichtgevende gouden nanodeeltjes bereid via een gemakkelijke fotochemische methode voor bioimaging-toepassingen, Geavanceerde composieten en hybride materialen (2024). DOI: 10.1007/s42114-024-00964-w
Geleverd door de Chinese Academie van Wetenschappen
