ТЕМПЕРАТУРНАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ ВОДОРАСТВОРИМЫХ КВАНТОВЫХ ТОЧЕК CDTE И CDSE/ZNS, ВНЕДРЕННЫХ В БИОПОЛИМЕРНЫЕ СУБМИКРОННЫЕ ЧАСТИЦЫ
Н.В. СЛЮСАРЕНКО, М.А. ГЕРАСИМОВА, В.В. СЛАБКО, Е.А.СЛЮСАРЕВАВ работе синтезированы полимерные частицы на основе хитозана и хондроитин сульфата размером 0,3-0,4 мкм с внедренными квантовыми точками CdTe («ядро») и CdSe/ZnS («ядро-оболочка»). Методами динамического рассеяния, электронной микроскопии, абсорбционной и люминесцентной спектроскопии исследованы их морфологические и спек-тральные свойства при изменении температуры в диапазоне 10-80С. Спектральные эффекты, связанные с изменением температуры (красный сдвиг и уменьшение амплитуды), можно объяснить в терминах температурного расширения квантовых точек и активации поверхностных ловушек. Показано, что температурная чувствительность спектров кванто-вых точек, внедренных в биополимерные частицы не ниже, чем в воде. Для создания оптического сенсора на температу-ру квантовые точки типа «ядро» более предпочтительны, чем «ядро-оболочка».
ВведениеНа сегодняшний день имеется целый ряд наночастиц (полупроводниковых, металлических) с уникальными физико-химическими свойствами, которые широко используются в различных обла-стях техники и биомедицины. Коллоидные полупроводниковые частицы (квантовые точки) фото-стабильны, имеют широкую полосу поглощения, узкую полосу испускания, положение которой зависит от размера квантовой точки (КТ), высокий квантовый выход фотолюминесценции [1]. Од-ним из направлений использования КТ является создание оптических биосенсоров, позволяющих контролировать изменение характеристик среды: pH, температуры, наличия различных примесных ионов и других аналитов [2][3][4].Для успешного создания и применения сенсоры должны обладать рядом свойств: высокой чувствительностью, стабильностью, обратимостью процессов. Большинство квантовых точек ток-сичны, поэтому их прямое применение в биомедицине ограничено. Проблему можно решить пу-тем внедрения полупроводниковых квантовых точек в биополимерные частицы, которые играют роль защитной оболочки [5]. В нашей работе водорастворимые КТ CdTe («ядро»), CdSe/ZnS ( «яд-ро-оболочка») впервые были внедрены в биополимерные частицы, образованные путем электро-статического связывания двух разнозаряженных полиэлектролитов: хитозана и хондроитин суль-фата. В работе показана температурная чувствительность спектральных и морфологических свойств квантовых точек в биополимерных субмикронных частицах в сравнении с их водными растворами, а также обсуждены возможности создания температурного оптического сенсора.
Экспериментальная частьМ а т е р и а л ы В работе использованы гидрофильные (стабилизированные карбоксильными группами) КТ CdTe и CdSe/ZnS с размерами ядер около 2,4 нм (PlasmaChem, Германия), близкие по своим спек-трально-люминесцентным свойствам. Для приготовления полимерных частиц использован низко-вязкий хитозан (аминополисахарид, 2-амино-2-деокси-β-D-глюкан) из панциря креветки, хондрои-тин сульфат A, лиофилизированный порошок из трахеи быка (β-глюкуроновая кислота -(1→3)-N-ацетил-β-галакто...