Os pontos quânticos para detectar a doença

Vários nanomateriais, incluindo nanofios, quantum dots, e óxido de ferro, estão a ser investigados para criar nano-sensores destinados a detectar a doença. quantum dots funcionalizados foram feitas para fluorescência quando se deparam com certos indicadores de doença, tornando-os um material promissor para estes nanosensores de diagnóstico.

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Pontos quânticos são nanopartículas semicondutoras que brilham uma cor específica 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 energia suficiente para se libertar dos átomos.

Isto permite-lhes para se deslocar a nanopartícula em um banda condutância no qual os electrões são livres para se movimentar através de um material e conduzir electricidade. Quando estes elétrons cair de volta para a órbita externa em torno de um átomo (o chamado banda de valência), Que emitem luz. A cor da luz que depende da diferença de energia entre a banda condutância ea banda saia.

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A diferença entre a banda de valência e da banda de condutância, que está presente em todos os materiais semicondutores, faz com que os pontos quânticos de fluorescência. Quanto menor a nanopartícula, quanto maior a diferença de energia entre a banda de valência e banda condutância, o que resulta em uma cor azul profundo. Para uma nanopartícula maior, a diferença de energia é menor, o que resulta em um brilho avermelhado.

Muitas substâncias semicondutores podem ser usados ​​como pontos quânticos, como o silício, seleneto de cádmio, sulfeto de cádmio ou arseneto de índio. Nanopartículas destes ou qualquer outra substância de semicondutores têm as propriedades de um ponto quântico.

Você pode melhorar a fluorescência de pontos quânticos, revestindo-os com 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 feitos 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.

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Os anticorpos que os investigadores usam para fixar o quantum dot a células doentes, tais como as de um tumor do cancro, estão associadas a esta camada de polímero.

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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 de quantum dot está ligado a diferentes anticorpos.

Ao colocar estes 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 de formulário. 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 doença vírus ou está contida na amostra.