MGOナノクリスタルクラスターの有機無機界面誘導多蛍光と、細胞イメージングにおけるそれらの応用

表面不飽和原子の有機リガンドの化学的結合による無機ナノ材料の表面官能化は、ユニークな有機無機界面を形成し、無機ナノ材料のための特別な機能を作成するための強力なアプローチです。本明細書では、有機無機界面を誘導する階層MGOナノクリスタルクラスター（NCS）の合成を、多蛍光を誘導し、その応用を細胞イメージングの新しい代替ラベルとして報告します。合成方法は、カルボン酸の助けを借りて溶解と再成長プロセスによって確立されました。カルボン酸の支援では、表面の協調的不飽和原子でカルボキシル基で修飾されました。酢酸を導入して反応中にオレイン酸を部分的に置き換えることにより、生成されたMGO NCの光吸収は、紫外線から可視領域に徐々に操作されました。重要なことに、これらのMGO NCは、より広く連続的な吸収プロファイルを備えており、ブルーバイオレットから緑と黄色への明るく調整可能なマルチカラー排出量を示し、最大の絶対量子収率（33±1）％です。無機 - 有機界面と低調整状態のエネルギーレベルの重複は、ユニークな蛍光共鳴エネルギー伝達現象を刺激しました。細胞イメージングにおける潜在的な用途を考慮すると、このような多蛍光MGO NCは、水溶性と安定性を改善するために、シリカシェルでさらにカプセル化されました。予想どおり、AS-Formed MGO@SIO2 NCSは、細胞イメージングにおいて大きな生体適合性と高性能を備えていました。

Surface functionalization of inorganic nanomaterials through chemical binding of organic ligands on the surface unsaturated atoms, forming unique organic-inorganic interfaces, is a powerful approach for creating special functions for inorganic nanomaterials. Herein, we report the synthesis of hierarchical MgO nanocrystal clusters (NCs) with an organic-inorganic interface induced multi-fluorescence and their application as new alternative labels for cellular imaging. The synthetic method was established by a dissolution and regrowth process with the assistance of carboxylic acid, in which the as-prepared MgO NCs were modified with carboxylic groups at the coordinatively unsaturated atoms of the surface. By introducing acetic acid to partially replace oleic acid in the reaction, the optical absorption of the produced MgO NCs was progressively engineered from the UV to the visible region. Importantly, with wider and continuous absorption profile, those MgO NCs presented bright and tunable multicolor emissions from blue-violet to green and yellow, with the highest absolute quantum yield up to (33±1) %. The overlap for the energy levels of the inorganic-organic interface and low-coordinated states stimulated a unique fluorescence resonance energy transfer phenomenon. Considering the potential application in cellular imaging, such multi-fluorescent MgO NCs were further encapsulated with a silica shell to improve the water solubility and stability. As expected, the as-formed MgO@SiO2 NCs possessed great biocompatibility and high performance in cellular imaging.