Os pontos quânticos (QDs) são minúsculos cristais de material semicondutor que produzem fluorescência. A cor ou o comprimento de onda da fluorescência depende do tamanho, forma e composição dos QDs. QDs maiores tendem a emitir luz na extremidade vermelha (comprimentos de onda mais longos) do espectro eletromagnético. Conforme o tamanho dos QDs diminui, o mesmo acontece com o comprimento de onda da luz emitida. Essa sintonia do comprimento de onda de emissão é uma das razões pelas quais os QDs se tornaram populares para uso como marcadores fluorescentes em pesquisas biológicas. Por exemplo, os cientistas podem anexar QDs a moléculas e células individuais e rastrear seus movimentos ao longo do tempo usando microscopia de fluorescência.

Dominik Jańczewski, Nikodem Tomczak e Ming-Yong Han no Instituto de Pesquisa e Engenharia de Materiais A * STAR e colegas de trabalho descreveram agora um protocolo para a preparação de pontos quânticos revestidos com um polímero anfifílico - um polímero que contém tanto atração de água quanto repelente componentes. “Nosso objetivo é desenvolver uma abordagem robusta para a preparação de QD para uso como marcadores fluorescentes para bioimagem, sensoriamento e terapêutica, ”Diz Han. “O método que desenvolvemos é aplicável a quaisquer nanopartículas, não apenas QDs. ”

A maioria das aplicações biológicas requer o uso de QDs que se dispersam e permanecem estáveis ​​em uma solução aquosa. Abordagens convencionais para sintetizar QDs normalmente dotam os QDs com um revestimento de ligantes hidrofóbicos, que são repelidos pela água. Embora seja possível trocar os ligantes após a síntese, uma concha de ligante que é trocável é, por sua própria natureza, instável e pode resultar na liberação de materiais tóxicos, como cádmio, em solução.

Em vez de trocar os ligantes, um método alternativo para dispersar os QDs em água é revesti-los com um polímero que tenha partes hidrofílicas e hidrofóbicas. Isso funciona com base no princípio simples de que semelhante atrai semelhante - ou em outras palavras, partes hidrofóbicas do polímero atraem ligantes hidrofóbicos que estabilizam os QDs, e as partes hidrofílicas do polímero atraem as moléculas de água em solução.

O novo protocolo descreve o procedimento em detalhes e tem como objetivo fornecer os benefícios da experiência da equipe de pesquisa na síntese de QD para outras pessoas cujos interesses possam estar mais focados em aplicações do que no desenvolvimento de métodos sintéticos. A síntese do revestimento de polímero permite a incorporação de uma ampla variedade de grupos funcionais. “No futuro, esperamos trabalhar na terapia guiada por imagens, ”Diz Han. “Podem ser preparados QDs que não apenas produzam uma imagem de células cancerosas, mas também liberar drogas em tal alvo. ”