게시 및 게시 날짜 : 2010/06/22

고농도에 포함 된 실시간 바카라 사이트점을 가진 마이크로 글래스 캡슐 포스포르로 만들어

-바이오스를위한 형광 시약으로서 실제 사용에 대한 높은 밝기와 내구성의 특징을 사용하십시오

포인트

  • 형광 특성을 유지하면서 다수의 실시간 바카라 사이트 도트를 덫을 놓는 유리 캡슐 인을 개발했다
  • 직경 50 nm의 경우 밝기가 기존의 중합체 코팅 실시간 바카라 사이트 도트보다 약 10 배 높습니다 광도는 약 100 배이고, 완충액의 카드뮴 용리는 1/10 미만입니다
  • 희망적으로, 그것은 바이오 분야의 기본 연구를위한 전자 재료 또는 임상 적용을위한 전자 재료의 표지 및 형광성 시약입니다


요약

바카라 커뮤니티 (Nomaguchi Ari 회장) (이하 "AIST")보건 공학 연구 부서[Research Division Head Yoshida Koichi] Advanced Fusion 테마 탐사 그룹 [연구 그룹 책임자 Mosato Yasushi] Murase Shio 최고 연구원 및 Ando Masayoshi 최고 연구원은 여러 CDSE/ZNS에서 작업하고 있습니다코어 쉘 유형 실시간 바카라 사이트점 (반도체 나노 입자)형광 특성을 유지하면서 미세 유리 캡슐 (입자 크기 20-100 nm)으로 둘러싸여 있습니다 높은 형광 밝기와 유리의 내구성이 활용되어 기본 연구에서 임상 적용에 이르기까지 바이오 분야의 광범위한 필드가됩니다형광 시약로 사용할 수 있습니다 또한, 높은 밝기와 내구성을 활용하면 전자 재료의 형광체로 사용될 것으로 예상됩니다

유기 중합체로 코팅 된 실시간 바카라 사이트점은 세포를 염색하고 형태학, 분포 및 운동을 관찰하기위한 형광 시약으로서 연구 목적으로 이용 가능하다 그러나, 실시간 바카라 사이트점은 하나씩 폴리머 코팅되므로 밝기를 증가시킬 수 없습니다 또한, 폴리머는 화학적으로 약하기 때문에 생물 사용에 사용될 때 실시간 바카라 사이트점 구성 요소가 용리되거나 악화되는 경향이있다 따라서 응용 프로그램의 범위는 제한되었습니다 그것은 전 세계에서 연구되어 왔기 때문에 폴리머보다 안정적인 유리에 실시간 바카라 사이트점을 함유하는 것이 유리하지만 지금까지는 불가능했기 때문입니다

이번에는SOL-GEL 메소드를 사용하여 3 단계 합성 방법을 개발했습니다조명 효율는 높은 수준과 좁은 스펙트럼 너비를 가졌다 결과적으로, 높은 밝기 및 높은 광 저항성을 갖는 형광 시약 및 카드뮴의 낮은 용리가 얻어졌다

다수의 실시간 바카라 사이트점이 개발 된 고도로 빛나는 유리 캡슐 인의 투과 전자 현미경 이미지
사진 : 많은 실시간 바카라 사이트 도트가 개발 된 매우 빛나는 유리 캡슐 형광체의 변속기 전자 현미경 이미지가 분포되어 있습니다
반응 조건에 따라 캡슐의 크기를 제어 할 수 있습니다 (왼쪽 : 입자 크기 95 nm, 오른쪽 : 입자 크기 40 nm)

개발의 사회적 배경

생물권에서, 형광 시약은 세포 및 생물학적 관련 물질을 결합하여 신체 내외의 형태, 양, 분포 및 움직임을 조사하는데 사용된다 과거에는 유기 형광 시약이 사용되었지만, 직경이 약 2-10 nm의 실시간 바카라 사이트점은 고효율로 빛을 방출하고 매우 가벼우 며 고성능 형광 시약이 될 것으로 예상됩니다 흡수 및 방출 파장 범위는 실시간 바카라 사이트점에 의해 분리되므로 방출 검출이 쉽습니다 또한, 입자 크기는 방출 파장을 조정하도록 변경 될 수있다

그러나, 실시간 바카라 사이트점은 비 표면적이 넓고 응집 및 강수량이 발생하기 쉽다 이를 방지하기 위해, 투명한 재료로 코팅되어이를 안정화시키고 용매에서의 분산성을 향상시키는 기술이 개발되었습니다 현재까지, 중합체 코팅 된 실시간 바카라 사이트점은 상업적으로 이용 가능했지만 빛의 휘도를 더욱 증가시키는 것은 어렵다 생물 사용에서, 생성물을 희석하고 고농도의 염을 함유하는 용액에 분산시키고, 여기 광으로 강한 자외선으로 조사된다 그러나, 이러한 가혹한 조건 하에서, 자외선으로 인한 성분의 용리와 악화로 인해 발광 광도가 감소하고, 용리 된 카드뮴과 같은 독성 성분으로 인해 세포 사멸이 발생한다는 문제가있다 따라서, 입자 크기가 100 nm 이하의 높은 밝기, 내구성이 높은 실시간 바카라 사이트점 포스포르에 대한 수요는 세포가 식세포 증에 의해 쉽게 흡수 될 수 있습니다

지난 10 년 동안 연구는 유리에서 더 높은 농도로 실시간 바카라 사이트점을 분산시킴으로써 높은 밝기 방출 및 높은 내구성 (화학 내구성 및 광 저항성)을 달성하기 위해 적극적으로 수행되었다 예를 들어, 실시간 바카라 사이트점 분산 유리 층을 함유하는 샘플을 100 nm의 입자 크기를 갖는 실리카 마이크로 스피어의 표면에 부착하고 단일 실시간 바카라 사이트점을 함유하는 유리 캡슐이보고되었다 그러나 두 가지의 분산 농도는 낮기 때문에 높은 밝기를 달성하기가 어렵습니다 또한, 후자의 경우, 빛나는 효율을 유지하기 위해, 특수 두꺼운 쉘을 실시간 바카라 사이트점에 부착 해야하는데, 이는 제조에 번거 로움 인 실시간 바카라 사이트점에 부착해야하며, 그 중 어느 것도 형광 시약으로 사용될 수 없을 정도로 충분히 사용될 수 없었다

연구 기록

일반적으로, 실시간 바카라 사이트점이 BIOS의 형광 시약으로 사용될 때, 분산 농도는 매우 낮으므로 방출 밝기가 낮으며 여기 광 강도가 높아서 분해가 빠르게 발생하는 문제가 발생합니다 그러나, 실시간 바카라 사이트점 중에서, CDSE/ZNS 코어 쉘 QUANTUM DOTS는 여기 빛을 잘 흡수하여 높은 밝기에 유리하며 완충액에서도 비교적 안정적 인 것으로 밝혀졌다 AIST는 입자 크기가 100 nm 이하의 실시간 바카라 사이트점 닷-파이퍼 유리 캡슐 형광체를 개발하는데, 이는 높은 밝기 방출 및 높은 내구성 (화학적 내구성 및 광도)이며 세포가 세포에 의해 쉽게 흡수되기 쉽다 실리콘 알 옥사이드의 가수 분해에 의해 유리를 생산하는 졸-겔 방법에 기초하여, 우리는 높은 밝기 및 내구성을 갖는 유리 캡슐 포스포르를 생산하는 기술을 개발하는 것을 목표로했으며, 여기서 Cdse/zns Quantum 도트는 높은 농도로 분산된다

이 연구는 일본 과학 기술 기관 (JST)의 최초 Seeds Development Project : University Venture Creation Promotion Project (2007-2009)에서 수행되었습니다

연구 컨텐츠

형광 시약에 필요한 요구 사항에는 방출의 높은 밝기, 바이오 사용 완충액에서 희석 및 분산 될 때 성분의 저하 또는 용리하는 능력, 강한 초음파 광선 (여기에 노출 될 때 조명을 분해하는 능력 및 세포에 유도하기 쉬운 크기 (100 NM)에도 불구하고 조명을 분해하는 능력이 포함됩니다 높은 밝기를 보장하기 위해 캡슐에 10 개 이상의 실시간 바카라 사이트점을 배치해야하므로 캡슐의 입자 크기는 약 20 nm 이상입니다 우리는 Sol-Gel 방법 중 하나를 사용하여 입자 크기가 20-100 nm 인 유리 캡슐을 얻습니다Stover Law를 발견했습니다 적합하고 이것을 더욱 향상 시켰습니다 즉, 실시간 바카라 사이트점의 높은 발광 효율을 시행하기 위해, 실시간 바카라 사이트점의 표면은 내구성을 향상시키기 위해 먼저 적절하게 코팅되고 보호된다 그 후, 표면 상에 코팅 된 실시간 바카라 사이트점 그룹을 형성하고, 실리카를 유리 캡슐 인을 형성하기 위해 증착시켰다 아래는 이번에 개발 된 3 단계 제조 방법에 대한 자세한 설명입니다 (그림 1)

[1 단계]실리콘 알 콕 시드 (1)는 Cdse/Zns Quantum Dots를 함유하는 유기 용매에 첨가된다 실리콘 알 콕 시드 (1)는 부분적으로 가수 분해되고 실시간 바카라 사이트점의 표면은 가수 분해물 (유기 용액 A)으로 코팅된다 일반적으로, 실시간 바카라 사이트점의 빛나는 효율은 표면 상태에 의해 크게 영향을 받지만,이 코팅은 Cdse/ZnS Quantum Dots의 발광 효율의 감소를 방지했다

[2 단계]부분적으로 가수 분해 된 실리콘 알 콕 시드를 함유하는 수용액 제조 (2) 이는 1 단계에서 제조 된 유기 용액 A와 혼합되어 알코 옥사이드 (1)로 덮인 실시간 바카라 사이트 도트의 표면에 알코 옥사이드 (2)를 형성한다 실시간 바카라 사이트점의 표면에있는 실리콘 알 콕 시드는 물을 접촉하여 가수 분해가 진행되어 친수성이되고 수성 상으로 전달되어 동시에 조립을 형성한다 알코 옥사이드 (2)의 가수 분해 속도가 실리콘 알 콕 시드 (1)의 가수 분해 속도보다 느리게되는 것을 방지하기 위해 적절한 유형 또는 농도의 알코폭 사이드를 선택하십시오 결과적으로, 실시간 바카라 사이트점 사이의 불완전한 화학적 결합의 형성으로 인한 발광 효율의 감소는 피할 수있다

[3 단계]추가 실리카 (유리) 층은 실시간 바카라 사이트점의 어셈블리에 증착되어 실시간 바카라 사이트점 분산 유리 캡슐 인을 형성합니다 이것은 Stober 방법에 의해 알칼리 용매에서 실리콘 알코 옥사이드 (3)를 가수 분해하고 핵으로서 실시간 바카라 사이트점 DOT 어셈블리를 증착함으로써 수행된다 이 단계에서, 밀집된 실리카 층이 실시간 바카라 사이트점 어셈블리를 덮기 위해 증착되고, 제조 된 유리 캡슐 형광체는 내구성이 높다

CDSE/ZNS Quantum Dot Assemblies의 핵을 사용한 고 부착, 고도로 유리 캡슐의 제조 그림
그림 1 : 3 단계 방법을 사용하는 코어로 CDSE/ZNS Quantum dot 어셈블리를 사용하는 고려, 고도로 유리 캡슐 준비

이번에 개발 된 3 단계 제조 방법은 20-100 nm의 입자 크기를 갖는 유리 캡슐 인을 제공했으며, 여기서 네트워크 구조를 갖는 실리카는 핵으로서 Cdse/ZnS 코어 쉘 실시간 바카라 사이트 도트의 조밀 한 조립으로 퇴적되었다 이 유리 캡슐에는 10 개 이상의 cdse/zns Quantum 도트가 포함되어 있습니다 도 1 및 2에 사용 된 실리콘 알 콕 시드 (1) 및 (2)의 농도를 제어함으로써도 1 및 2에 도시 된 바와 같이 도 2, 입자 크기가 40 nm이고 입자 크기가 95 nm 인 캡슐을 분리 할 수도있다 실시간 바카라 사이트점의 발광 효율은 캡슐에 분산 한 후에도 원래 실시간 바카라 사이트점의 효율과 유사 하였다 (20-35%) 전달 전자 현미경 관찰 및ICP-AES 분석를 사용하여 추정 한, 예를 들어, 입자 크기가 47 nm 인 유리 캡슐은 약 25 개의 cdse/zns Quantum Dots를 함유한다는 것이 밝혀졌다 유리 캡슐 형광체의 휘도는 실시간 바카라 사이트점의 발광 효율 및 분산 농도의 생성물에 비례하지만, 이번에 생성 된 유리 캡슐 포스 포르는 높은 발광 효율을 갖는 고농도의 실시간 바카라 사이트점을 함유한다 예상 한 바와 같이, 유리 캡슐은 높은 밝기 인 포스포르였다

변속기 전자 미세한 이미지 유리 캡슐 포스포르의 많은 CDSE/ZNS Quantum Dots
그림 2 : 많은 CDSE/ZNS 실시간 바카라 사이트점이 분산되는 유리 캡슐 인의 투과 전자 현미경 이미지
왼쪽 : 큰 캡슐 (입자 크기 95 nm), 오른쪽 : 작은 캡슐 (입자 크기 40 nm)

이러한 방식으로 생성 된 유리 캡슐 인은 바이오 사용 완충액에서 약 10 nm (NMOL/L) (실시간 바카라 사이트점의 농도)로 희석되며, 성분은 덜 쉽게 용리되고 악화 될 가능성이 떨어집니다 또한 고농도의 소금이 포함되어 있습니다Hepes 버퍼상업적으로 이용 가능한 중합체 코팅 된 CDSE/ZNS 실시간 바카라 사이트점의 10 분의 1 미만 이었으므로 내구성이 뛰어납니다 자외선 조사에 대한 광 저항은 또한 상업적으로 이용 가능한 중합체 코팅 된 CDSE/ZNS 실시간 바카라 사이트점의 것보다 약 100 배 더 높았다

또한,이 유리 캡슐 인의 표면을 화학적으로 변형하여 카르복실기 등을 도입 할 수 있었다 이를 적용함으로써, 항체는 유리 캡슐 인의 표면에 부착 될 수 있으며, 이는 신체에 존재하는 특정 분자의 관찰을 허용하는 형광 프로브를 생성 할 수있다

각 실시간 바카라 사이트점에서 방출 된 빛이 깜박일 것임으로 알려져 있습니다 형광 시약으로 사용될 때, 각각의 밝은 반점이 깜박일 때, 플래싱 포인트가 형광 시약으로 표지 된 물질의 움직임과 혼동 될 가능성이 적다는 것이 바람직하다 하나의 Cdse/Zns Quantum DOT로부터의 시변의 방출 변화 및 유리 캡슐 (평균 15 Cdse/Zns Quantum Dots 포함)으로부터의 방출을 측정하고 형광 현미경을 사용하여 비교 하였다 그림과 같이 3, 유리 캡슐에서는 하나의 실시간 바카라 사이트점에 대해 플래싱이 명확하게 관찰되는 반면, 많은 실시간 바카라 사이트 도트가 포함되기 때문에, 각 실시간 바카라 사이트점으로부터의 방출은 평균화되고, 깜박임이 관찰되지 않아, 안정화 된 발광 강도를 초래한다 또한, 하나의 유리 캡슐의 방출 강도는 분산 수의 실시간 바카라 사이트 도트로부터 예상되는 바와 같이, 하나의 실시간 바카라 사이트점의 방출 강도의 약 15 배였다 따라서, 유리 캡슐 형광체는 방출 강도의 안정성의 관점으로부터 형광 시약으로서 유리하다는 것이 확인되었다

하나의 cdse/zns Quantum dot의 방출 강도의 시간 변화 및 평균 15 cdse/zns Quantum dots를 함유하는 하나의 유리 캡슐 인의 방출 강도의 시간 변화
그림 3 왼쪽 : 왼쪽 : 하나의 cdse/zns Quantum dot (1 Quantum dot 각 상단 및 하단)의 방출 강도에서의 시간 변화 : 오른쪽 : 평균 15 cdse/zns Quantum Dots를 포함하는 하나의 유리 캡슐 포스포르의 방출 강도의 시간 변화 (

미래 계획

앞으로, 우리는 생물권의 광범위한 응용을 목표로, 세포 및 생물학적 관련 물질을 표적화하는 기본 연구 형광 시약에서 감염성 질환의 신속한 진단과 같은 임상 적용에 이르기까지, 벤처 개발을위한 준비를 진행하면서 관련 제조업체와의 협력을 향한 대량 생산을 연구 할 계획입니다 또한 전자 재료의 포스포르로서 응용 프로그램을 개발할 것입니다


터미널 설명

◆ 코어 쉘 유형 실시간 바카라 사이트점 (반도체 나노 입자)
실시간 바카라 사이트점은 직경이 약 2 내지 10 nm 인 반도체 재료로 만든 입자 (반도체 나노 입자)를 나타냅니다 실시간 바카라 사이트 크기 효과 (물질의 전자 상태가 입자가 작아지면서 더 짧은 파장의 빛을 흡수하고 방출하는 현상은 벌크 (가시 크기의 질량) 반도체와 다른 파장의 빛을 흡수하고 방출합니다 대표적인 형광 실시간 바카라 사이트점은 Cdse 및 INP와 같은 그룹 III-V 화합물과 같은 그룹 II-VI 화합물을 포함한다 코어-쉘 실시간 바카라 사이트 도트는 이러한 단일 성분 실시간 바카라 사이트 도트가 코어로 사용되는 구조를 가지고 있으며, 그 표면은 ZnS와 같은 특정 반도체 층 (쉘)으로 코팅된다 코어 만 구성된 실시간 바카라 사이트점과 비교하여, 표면 결함 감소 및 개선 된 전자 제한 효과로 인해 빛나는 효율이 증가하며, 화학적 안정성 및 광 저항도 높다[참조로 돌아 가기]
◆ 형광 시약
형광 특성의 변화에 기초하여 특정 물질 (생물학적 관련 물질 등)과 주변 환경을 조사하는 데 사용되는 시약 형광 시약의 방출 파장, 발광 효율, 편광 정도 및 빛나는 수명은 환경에 따라 다양하기 때문에 형광 시약에 결합 된 물질의 운동, 방향 및 분자 간 거리를 검사 할 수 있으며, 이는 형광성 시약 주변의 특이성, 특이 적 이온의 농도에 결합 된 물질의 물질의 거리를 조사 할 수있다[참조로 돌아 가기]
◆ Sol-Gel Method
Sol-Gel 프로세스는 유리와 세라믹을 만드는 비교적 새로운 방법입니다 일반적으로, 금속 알 콕 시드의 용액은 출발 물질로서 사용된다 이 방법은이 용액을 가수 분해 및 응축 중합 반응에 의해 콜로이드 용액 (SOL)으로 만드는 것을 포함하고, 반응을 추가로 촉진시켜 겔을 통해 유리 또는 세라믹을 생성한다 졸-겔 방법은 액체상의 제조 방법이므로 분자 수준에서 균질하게 원료를 혼합 할 수 있으며, 조성 제어에서 높은 수준의 자유의 이점이있다[참조로 돌아 가기]
◆ 조명 효율
내부 실시간 바카라 사이트 효율이 사용되는 발광 재료의 특성을 나타냅니다 이것은 형광 방출의 광자의 비율이 인에 의해 흡수 된 여기 빛의 광자에 대한 비율이다[참조로 돌아 가기]
◆ Stover Method
Stober의 방법은 에탄올을 함유하는 알칼리성 수용액에 소량의 실리콘 알 콕 시드가 빠르게 반응하여 작은 유리 입자를 생성하는 방법입니다 반응 시간과 물/실리콘 비율을 변경함으로써 입자 크기를 조정할 수 있습니다 Stober 방법은 일반적인 졸-겔 방법보다 [에탄올/물] 및 [물/실리콘]의 비율이 상당히 높습니다 특성은 반응이 균일하게 진행되기 때문에 입자 크기 변화가 작다는 것입니다[참조로 돌아 가기]
◆ ICP-AES 분석
ICP-AES 분석은유도 적으로 결합 된 혈장 원자 방출 분광법(유도 혈장 방출 분광법) 샘플 용액이 아르곤 가스에 고전성 및 고주파 자기장을 적용하여 얻은 고온 ICP (유도 결합 플라즈마)에 도입 될 때, 샘플은 이온으로 분해되며 열적으로 흥분하여 더 흥분되며, 이는지면 상태로 돌아올 때 빛을 방출합니다 이 빛의 파장과 강도에 따라 요소가 식별되고 정량화됩니다 그 기능은 한 번에 여러 유형의 요소를 분석 할 수 있다는 것입니다[참조로 돌아 가기]
◆ Hepes 버퍼
완충액은 소량의 산 또는 알칼리가 외부에서 첨가되거나 액체의 농도가 약간 변하는 경우에도 액체의 pH (수소 이온 농도)를 거의 일정하게 유지하는 효과가있는 액체입니다 살아있는 유기체와 조직은 일정한 pH에서 처리되어야하며 생물권에서 널리 사용됩니다 HEPES 완충액은 세포 및 조직 배양 및 단백질 실험과 같은 생화학 분야에서 사용되는 가장 대표적인 완충제 중 하나이며, 간이 성분으로서 HEPE (2- [4- [4- (2- 하이드 록시 에틸) -1- 피 페라 지닐]-에탄 설 폰산)를 함유하는 수용액이다 버퍼링 효과는 약 68 내지 82의 pH 범위에서 도시되어있다 (이 연구에서는 pH 74를 갖는 HEPES 완충액이 사용된다) 포스페이트 완충액 (pH-7) 및 아세테이트 완충제 (pH-5)와 같은 상이한 pH 범위에서 완충 효과를 나타내는 다른 다양한 완충제[참조로 돌아 가기]

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