Ученые из Франции впервые синтезировали химически инертные и при этом биологически совместимые квантовые точки на основе наночастиц карбида кремния, которые могут использоваться во флуоресцентной диагностике и исследованиях живых клеток.

Квантовые полупроводниковые точки групп II-IV и III-IV очень полезны в медицинской диагностике, но из-за их высокой токсичности применение наночастиц ограничено и не получило массового клинического распространения. Но нанотехнологии не стоят на месте, поэтому в ближайшем будущем мы сможем увидеть медицинскую диагностику, использующую квантовые точки.

Рис. 1. Флуоресцентные квантовые точки

Жак Ботсоа (Jacques Botsoa) из Института Нанотехнологий в Лионе (Institut des Nanotechnologies, Lyon) нашли способ решения этой проблемы. Созданные ими квантовые точки из карбида кремния характеризуются высокой люминесценцией и при этом они химически инертны, что позволяет их использовать без защитного полимерного покрытия. Более того, квантовые точки могут свободно проникать через клеточные мембраны и «метить» отдельные живые клетки, что, несомненно, открывает новые возможности для клеточной диагностики.

Ученые синтезировали квантовые точки благодаря методу электрохимического анодированного травления поликристаллической подложки 3C-SiC. Далее, сформированный пористый слой был отделен от субстрата и размолот в порошок, который, в свою очередь, был помещен в буферный раствор Кребса. Полученную взвесь обработали на центрифуге, получив стабильный коллоидный раствор с содержанием наночастиц-квантовых точек диаметром всего от 1 до 4 нанометров.

Рис. 2. Флуоресценция квантовых точек в клетках

Так как размеры этих наночастиц меньше Боровского диаметра экситона (около 5,4 нанометра), то они характеризуются высокими флуоресцентными качествами.

В тестах ученые исследовали культуры клеток 3T3-L1 фибробластов квантовыми точками и получали стабильную флуоресценцию, обрабатывая культуру с наночастицами ультрафиолетом.

Теперь Жак и его коллеги изучат длительное поведение квантовых точек в живых тканях, а именно, их накопление в клетках.

О своих исследования ученые сообщили в текущем выпуске Nano Letters.

Свидиненко Юрий