生細胞における鉄、銅、ヒスチジン検出とイメージング用の高度に選択的な半導体ドットベースの「オフオン」蛍光ナノプローブのための蛍光ナノプローブ

半導体ポリマードット（PDS）は、光安定性、生体適合性、および高量子収量のために、蛍光ナノプローブとして大きな期待を抱いています。ここでは、Fe3+、Cu2+、およびヒスチジン（HIS）の選択的かつ感度の高い検出のための高蛍光PDの合成と特性評価が報告されています。まず、カルボキシル官能化ポリ[（9,9-ジオチルフルオレニル-2,7-ジル）-alt-co-（1,4-ベンゾ - （2,1 '、3） - チアジアゾール）]（PFBT）PDは、ナノ沈着技術を介して合成され、その後、9-アスチャン皮膚グループによって機能化されました。PDSの形成は、透過型電子顕微鏡、動的光散乱、およびフーリエ変換赤外線（FTIR）分光分析を使用して証明されました。PDSは、540nm（460nmで光抽出）を中心としたピークを備えた黄色の蛍光を示し、量子収量は25％でした。PDSの蛍光は、Cu2+イオンの存在下で有意に消光され、その後、HISの添加時に選択的に回復し、敏感なCu2+ -Off-on-on-on蛍光ナノプローブを構築する可能性を提供します。PDSは、61.7NMOLL-1の検出限界で0.1から630µMoll-1、および58.1NMOLL-1の検出限界で0.1から720µMoll-1のCu2+の線形動的範囲を示しました。さらに、PDS/Cu2+プローブは、79.6nmoll-1の検出限界で、0.1から920µMoll-1の線形動的範囲を示しました。その上、調製したPDS/CU2+プローブは、血清中のHISの選択的かつ敏感なセンシングと細胞内イメージングの有望な可能性を示しました。

Semiconducting polymer dots (PDs) hold a great promise as fluorescence nanoprobes, due to their photostability, biocompatibility, and high quantum yield. Herein, the synthesis and characterization of highly fluorescent PDs for selective and sensitive detection of Fe3+,Cu2+, and histidine (His) have been reported. First, carboxyl functionalized poly[(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl)-alt-co-(1,4-benzo-(2,1',3)-thiadiazole)] (PFBT) PDs were synthesized through a nano-precipitation technique, and then they were functionalized by -COOH groups using 9-anthracenecarboxylic acid. The formation of PDs was proved using transmission electron microscopy, dynamic light scattering, and Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy analyses. The PDs exhibited a yellow fluorescence with a peak centered at 540 nm (photo-excited at 460 nm) with a quantum yield of 25%. The fluorescence of PDs significantly quenched in the presence of Cu2+ ion, and then selectively recovered upon addition of His, providing the possibility of constructing a sensitive Cu2+-His off-on fluorescent nanoprobe. The PDs exhibited a linear dynamic range for Cu2+ from 0.1 to 630 µmol L-1 with a limit of detection of 61.7 nmol L-1, and for Fe3+ from 0.1 to 720 µmol L-1 with a limit of detection of 58.1 nmol L-1. In addition, the PDs/Cu2+ probe showed a linear dynamic range for His from 0.1 to 920 µmol L-1 with a limit of detection of 79.6 nmol L-1. Besides, the prepared PDs/Cu2+ probe exhibited a promising potential for selective and sensitive sensing of His in blood serum and for intracellular imaging.