Pontos quânticos para detectar a doença
Vários nanomateriais, incluindo nanofios, pontos quânticos, e óxido de ferro, estão sendo investigados para criar nano-sensores projetados para detectar a doença. quantum dots funcionalizados têm sido feitas para fluorescem quando se deparam com certos indicadores de doença, tornando-se um material promissor para estes nanosensors de diagnóstico.
Pontos quânticos são nanopartículas semicondutoras que brilham uma cor em particular quando você expô-los à luz. A cor resultante depende do tamanho das nanopartículas. Quando os pontos quânticos são iluminados por luz UV, alguns dos elétrons receber a energia suficiente para se libertar dos átomos.
Isto lhes permite mover a nanopartícula em um banda condutância no qual os elétrons estão livres para se mover através de um material e conduzir eletricidade. Quando estes electrões cair de volta para a órbita exterior em torno de um átomo de (a chamada camada de valência), Eles emitem luz. A cor da luz que depende da diferença de energia entre a banda condutância ea camada de valência.
A diferença entre a camada de valência ea banda de condutância, que está presente em todos os materiais semicondutores, faz com que os pontos quânticos de fluorescência. Quanto menor for a nanopartícula, quanto maior a diferença de energia entre a banda de valência e da banda de condutância, o que resulta em uma cor azul profundo. Para uma nanopartícula maior, a diferença de energia é menor, o que resulta num brilho avermelhado.
Muitas substâncias semicondutores podem ser utilizados como pontos de quantum, tais como silício, seleneto de cádmio, sulfureto de cádmio, ou arseneto de índio. Nanopartículas destes ou qualquer outro material semicondutor tem as propriedades de um quantum dot.
É possível melhorar a fluorescência de quantum dots, revestindo-os com um outro material semicondutor. Este revestimento evita que a superfície dos pontos quânticos de ser oxidado, o que degrada a sua capacidade de fluorescência.
Por exemplo, os pesquisadores descobriram que, se eles tratam um ponto quântico feito de seleneto de cádmio (CdSe) com um revestimento contendo sulfeto de zinco (ZnS), o brilho dos pontos quânticos aumenta. No entanto, porque também quer o quantum dot para misturar bem com água (porque o sangue é principalmente água), um revestimento de um polímero hidrófilo é adicionado em cima da ZnS.
Os anticorpos que os investigadores usam para fixar o ponto quântico para as células doentes, tais como aqueles em um tumor do cancro, estão associadas a esta camada de polímero.
O fato de que os pontos quânticos brilhar cores diferentes dependendo do seu tamanho é conveniente para o diagnóstico de uma amostra de sangue para determinar se os indicadores da doença estão presentes. Cada tamanho do quantum dot está ligado a diferentes anticorpos.
Quando você coloca esses pontos quânticos em uma amostra de sangue contendo uma molécula que indica uma doença em particular, os pontos quânticos com o anticorpo correspondente anexar à proteína ou aglomerados de vírus e forma. Quando você iluminar a solução com luz ultravioleta, esses clusters brilhar com a cor do que o tamanho do ponto quântico, revelando que outro indicador de doença de vírus ou está contida na amostra.