Фотолюминесценцию квантовых точек защитили от меди

Квантовая точка — фрагмент проводника или полупроводника, электрические характеристики которого зависят от его размера и формы. Высокоточный контроль над ее величиной делает возможной детализацию проводимости и позволяет обеспечить существенные квантовые эффекты. На практике квантовые точки рассматриваются как компонент свето- и лазерных диодов, полевых транзисторов, биомаркеров для визуализации в медицине.

Для достижения нужных эффектов квантовые точки легируют методами клик-химии. Клик-химия описывает химические реакции в рамках манипуляций с малыми элементами, в частности быструю связь квантовых точек с другими веществами. При этом наиболее распространенной клик-реакцией является азид-алкиновое циклоприсоединение с использованием медного катализатора (CuAAC). Ионы меди нивелируют фотолюминесцентные свойства квантовых точек.

В новом исследовании физики создали квантовые точки из оксида цинка с внешней сферической оболочкой, защищающей их от ионов меди. Как отметили авторы, оболочка состоит из органических соединений, является непроницаемой и надежно прикреплена к ядру полупроводника. Полученная конструкция препятствует краткосрочному разрушению оболочек, сформированных в результате золь-гель процесса, и стабилизирует оптические функции квантовых точек.

Особенно полезны новые квантовые точки могут быть в медицинской визуализации: они нетоксичны, не агрегируются в коллоидном растворе и вместе с тем легко комбинируются с другими химическими соединениями. Также они дольше сохраняют фотолюминесцентные свойства. В частности, сочетание квантовых точек из оксида цинка с биологически активными материалами может применяться для более точной маркировки и мониторинга отдельных клеток и целых тканей.