リガンドの陽性吸着行動は、水溶性の量子ドットと特定のターゲティングのための戦略を交換します

n、n、n '、n'-テトラメチレチレンジアミン（TMEDA）およびエチレンジアミン（EDA）は、リガンド交換で水溶性CDSE量子ドット（QD）について詳細に調査されました。TMEDAは、メルカプトプロピオン酸（MPA）によって安定化されたQDのQDの相転送を支援することができます。水溶液中のNMR特性評価のために、異なるリガンド密度の一連のMPAキャップQDの安定性を正常に維持しました。結合状態のMPAのプロトンNMR分光法を使用して、QDSの表面のリガンド密度を分析しましたが、これは過去には調査されませんでした。丘の方程式を使用して分析されたQDの表面リガンドの結合熱力学は、リガンド間の正の促進効果と可能な相互作用を示しました。精製プロセスのEDAは、等温滴定熱量測定を特徴とする2段階の熱力学的挙動で自発的な吸着を受けました。すでに吸着されたリガンドの肯定的な役割により、過剰なEDAは非結合の物理吸着の形でQDの表面にさらに付着し、QDの量子収量（QY）を大幅に改善し、この部分のリガンドはほとんど改善しませんQDの安定性を変更します。高Qyを伴う水性QDの調製のための戦略を提案し、それに続いて精製吸着操作によって引き起こされる蛍光消光強化サイクルが続きました。この戦略により、精製操作後に小分子を備えた機能的QDの調製が可能になりました。QDの表面上のリガンドの収着の速度論は、蛍光分光法によって決定されました。リガンドリガンド相互作用効果を検討した後、修正された擬似秒速度論は、速度論的データをうまく分析することができます。この運動モデルは、精度、再現性、および物理的意義の観点から、以前のリガンド交換モデルよりも利点がありました。最後に、リソソーム、ミトコンドリア、および癌細胞のバイオイメージングのために蛍光QDの設計に上記の戦略を使用しました。この作業は、多機能蛍光QDの調製を簡素化し、複雑なリガンド設計を避けることができます。

N,N,N',N'-Tetramethylethylenediamine (TMEDA) and ethylenediamine (EDA) were investigated in-depth in the ligand exchanges for water-soluble CdSe quantum dots (QDs). TMEDA could assist the phase transfer of QDs from apolar solvents to the aqueous solutions as stabilized by mercaptopropionic acid (MPA). We successfully maintained the stability of a series of MPA-capped QDs of different ligand densities for NMR characterizations in aqueous solutions. The proton NMR spectroscopies of MPA of the binding state were used to analyze the ligand densities on the surface of QDs, which were not explored in the past. The binding thermodynamics of the surface ligands of QDs, as analyzed using the Hill equation, demonstrated a positive promoting effect and possible interactions between ligands. EDA in the purification process underwent a spontaneous adsorption with two-stage thermodynamic behaviors as characterized by isothermal titration calorimetry. Due to the positive role of the already adsorbed ligands, excess EDA would further attach to the surface of QDs in the form of non-bonded physisorption, greatly improving the quantum yield (QY) of QDs, and the ligand of this part would almost not change the stability of QDs. We proposed a strategy for the preparation of aqueous QDs with a high QY, followed by fluorescence quenching-enhancement cycles caused by purification-adsorption operations. The strategy made it possible for the preparation of functional QDs with small molecules after purification operations. Kinetics of the sorption of ligands on the surface of QDs were determined by fluorescence spectroscopy. Modified pseudo-second-order kinetics after consideration of the ligand-ligand interaction effect could well analyze the kinetic data. This kinetic model had advantages over the previous ligand exchange model in terms of accuracy, reproducibility, and physical significance. Finally, we used the above strategy for the design of fluorescent QDs for bioimaging of lysosomes, mitochondria, and cancer cells. This work can simplify the preparation of multifunctional fluorescent QDs and avoid complicated ligand design.