(CdSe)ZnS kvantinių taškų paviršiaus modifikavimas naujodant tiolius - fotofikinių savybių charakterizavimas ir biologiniai tyrimai

Ateities pasaulio pagrindas yra nanotechnologijos. Nuo jų vystymosi priklausys mūsų ekonomika, mokslas, politika ir net žmonių gyvybės. Nuo pat 1959 metų, kurie laikomi nanodarinių mokslo pradžia, nanotechnologijos rado savo nišą pradedant kompiuterine technika ir baigiant medicina bei aeronautika. Įžvelgus neribotas pritaikymo galimybes yra skiriama vis daugiau ir daugiau dėmesio ne tik pramoninam nanodarinių taikymui bet ir fundamentiniams tyrimams, kurių dėka, yra atskleidžiama vis daugiau nanopasaulio paslapčių. Ne išimtis yra ir Lietuva, kurioje nanomokslas randa vis tvirtesnį pagrindą.
Nanodariniai turi labai platų pritaikymo spektrą. Jie yra panaudojami kuriant naujos kartos kompiuterių procesorius bei atminties lustus, kas įgalina gaminti vis mažesnius ir galingesnius elektroninius prietaisus. Nanotechnologijų dėka yra gaminami ypatingi tekstiliniai audiniai, pasižymintys unikaliomis savybėmis. Taip pat, nanodalelės yra panaudojamos gaminant vis efektyvesnius saulės elementus bei šviestukus. Tačiau, viena iš pačių perspektyviausių ir svarbiausių pritaikymo sričių yra biomedicina. Dėka savo unikalių savybių, nanodarinius lengva paversti diagnostinių ir terapinių radioizotopų nešikliais, fluorescencinio vaizdinimo priemone, BMR kontrastų, genų bei antikūnų nešikliais. Šioje srityje daugiausiai tyrimų atliekama panaudojant kvantinius taškus – puslaidininkinius nanokristalus, kurie pasižymi ypač plačia sugertimi optiniame bei artimojoje infraraudonojoje srityje ir siaura emisijos sritimi. Kvantiniais taškai yra viena iš tinkamiausių medžiagų vaistų nešikliams funkcijai atlikti [1] bei fluorescencinių žymeklių kūrimui [2].
Nepaisant plačių kvantinių taškų (KT) pritaikymo galimybių, jie turi ir rimtų trūkumų. KT yra gaminami iš sunkiųjų metalų, kurie yrant KT, gali būti toksiški gyvam organizmui. Kita problema yra KT tirpumas vandenyje. KT yra sintetinami panaudojant organinius tirpiklius, reikalingus aukštatemperatūrinei reakcijai, dėl ko yra pagaminami vandenyje nesuspenduojami KT. Tokios nanodalelės netinka biologiniam panaudojimui, todėl būtina jų paviršių modifikuoti ligandais ir pervesti į vandeninę terpę. Tai yra gana sudėtingas procesas, kuris pirmą kartą buvo atliktas tik 1998 metais. Iki šiol tai yra aktuali problema, nes priklausomai nuo KT pervedimo į vandeninę terpę procedūros, kinta jų fotoliuminescencijos (FL) intensyvumo smailės padėtis, FL kvantinis našumas, koloidinis stabilumas, foto stabilumas bei patekimas į ląsteles. Norint KT padaryti hidrofiliniais, reikia pakeisti sintezės metu paviršių dengiančius hidrofobinius ligandus hidrofiliniais.




Šio darbo tikslas - modifikuoti kvantinių taškų paviršių ir ištirti šio modifikavimo įtaką kvantinių taškų optinėms savybėms ir gyvų ląstelių vaizdinimui. Šiam tikslui įgyvendinti buvo atliktos šios užduotys:
• Modifikuoti (CdSe)ZnS-TOPO kvantinių taškų paviršių panaudojant tiolių grupės ligandus.
• Ištirti kaip modifikavimo procedūra įtakojo kvantinių taškų fotofizikines savybes bei stabilumą.
• Ištirti kvantinių taškų kaupimąsi ir viduląstelinę lokalizaciją pelių embrionų fibroblastuose (NIH3T3).
• Patikrinti ar KT-MPA ir faloidino - Alexa Fluor 488 konjugato kompleksas patenka į gyvą ląstelę bei kokį poveikį jai sukelia.