量子ドットの合成の改善

国立標準技術研究所（NIST）で材料の研究者は生物医学アプリケーション用の高品質、水溶​​性量子ドットを製造するための簡略化、低コストのプロセスを開発しました。

広く使用されているナノ材料の合成を促進するために実験室でのマイクロ波反応器を使用することで、最近発行されたNISTのプロセスは、明るく、より安定したドットで、その結果、量子ドットを作るために、従来のアプローチで問題のあるステップを回避することができます。

量子ドットは、特別に半導体化合物のナノスケール結晶を設計されています。名前は、彼らの無限小の大きさは結晶が特定の、はっきりした色で鮮やかに蛍光を発生する量子エレクトロニクスの効果を可能にするという事実に由来しています。 、明るく安定した、極小、および色の広範囲​​で調整可能な、特定のタンパク質に自分自身を添付するように設計されている量子ドットは、検出ラベル、および特定のバイオマーカーと細胞を追跡するためのそのような癌研究などの領域で一般的な研究ツールとなっています。

生物学的研究のための良好な量子ドットを作ることは複雑です。最初の半導体化合物は、一般的にカドミウムとの混合物ちょうどいい大きさの離散ナノ結晶に結晶化するように誘導されるセレンは、必要があります。カドミウムは有毒であり、そして化合物はまた、（効果を台無しに）容易に酸化することができるので、ナノ結晶は、硫化亜鉛などの保護殻の中にカプセル化されている必要があります。それらの生物学的用途のための水溶性にするために、リガンドと呼ばれる短い有機分子が亜鉛原子に付加されます。有機配位子はまた、特定のタンパク質に結合するドットの原因となる追加の機能性分子を添付するテザーとして機能します。

受け入れ商業の方法は慎重に結晶化およびカプセル化の段階のために不活性ガス雰囲気下で制御する必要が高温反応（約300度摂氏）を使用しています。高温に耐えることができる中間配位子の材料は、結晶化のプロセスを促進するために使用されますが、それは、化学物質の水溶性にする別の化合物のために後でスワップする必要があります。配位子交換の段階だけでなく、いくつかのバリエーションが大幅生じる量子ドットの発光と安定性を変更することが知られてプロセスが、されています。

より良い方法を求めて、NISTの研究者がマイクロ波アシスト化学に転じた。マイクロ波は、必要な時間と温度を減らすために化学反応の様々な採用されている。気温商業プロセスの半分それらで働いて、グループは特別な大気条件を必要とせず、直接交換のステップなしでシェルに水溶性の配位子を組み込んだ比較的シンプルな2段プロセスを開発した。市販の出発物質を使用して、彼らは、周波数の範囲のための非常に均一かつ効率的な量子ドットを合成し、四ヶ月よりも長くするための水溶液中で安定であることがそれを示している。

この作品は紙に詳述されている"高発光性水溶性CdSeナノ/ ZnS量子ドットの発光調整可能マイクロ波合成。"このホワイトペーパーの抽象は、PubMedで入手可能です。 ビューの抽象は、

http://nano.cancer.gov