Les colorants fluorescents traditionnels pour examiner la viabilité des bactéries sont toxiques et souffrent d'une faible photostabilité, mais l'utilisation du VFD a permis la préparation d'une nouvelle génération de luminogènes de colorant d'émission induite par l'agrégation (AIE) à l'aide d'oxyde de graphène (GO), grâce à la recherche collaborative entre l'Institute for NanoScale Science and Technology de l'Université Flinders et le Center for Health Technologies, Université de technologie de Sydney.

L'utilisation du VFD pour produire des sondes GO/AIE avec la propriété d'une haute fluorescence est sans précédent, avec la nouvelle nanosonde GO/AIE ayant des performances de haute fluorescence 1 400 % plus lumineuses que le luminogène AIE seul.

"Il est crucial de développer des moyens très sensibles de détecter les bactéries qui constituent une menace potentielle pour l'homme à un stade précoce, afin que les secteurs de la santé et les gouvernements puissent être informés rapidement, agir rapidement et efficacement, " déclare le professeur Youhong Tang, chercheur à l'Université Flinders.

"Notre nanosonde GO/AIE améliorera considérablement le suivi à long terme des bactéries pour contrôler efficacement les infections hospitalières, ainsi que le développement de nouveaux composés antibactériens plus efficaces."

Le VFD est un nouveau type d'outil de traitement chimique, capable de provoquer une réactivité chimique, permettant le traitement contrôlé de matériaux tels que la silice mésoporeuse, et efficace dans le repliement des protéines sous flux continu, ce qui est important dans l'industrie pharmaceutique. Il continue d'impressionner les chercheurs pour son adaptabilité aux innovations en chimie verte.

« Développer une compréhension aussi approfondie de la viabilité bactérienne est important pour réviser les politiques de contrôle des infections et inventer des composés antibactériens efficaces, " dit l'auteur principal de la recherche, Dr Javad Tavakoli, un ancien chercheur du groupe du professeur Youhong Tang, et travaille maintenant à l'Université de technologie de Sydney.

"La beauté de cette recherche a été de développer un colorant fluorescent très brillant à base d'oxyde de graphène, qui a été bien reconnu comme un matériau d'extinction de fluorescence efficace."

Le type de luminogène AIE a été développé pour la première fois en 2015 pour permettre un suivi à long terme de la viabilité bactérienne, cependant, augmenter sa luminosité pour augmenter la sensibilité et l'efficacité est resté un défi difficile. Les tentatives précédentes pour produire du luminogène AIE avec une luminosité élevée se sont avérées très chronophages, nécessite une chimie complexe, et implique des catalyseurs rendant leur production en série coûteuse.

Par comparaison, le Vortex Fluidic Device permet un traitement rapide et efficace au-delà de la production par lots et le potentiel d'une commercialisation rentable.

L'augmentation de la propriété fluorescente de GO/AIE dépend de la concentration en oxyde de graphène, la vitesse de rotation du tube VFD, et la fraction d'eau dans le composé. Ainsi, la préparation de GO/AIE sous la contrainte de cisaillement induite par le tube rotatif à grande vitesse du VFD a donné des sondes beaucoup plus lumineuses avec des intensités de fluorescence considérablement améliorées.

Le papier, "Vortex fluidique permettant et augmentant considérablement l'intensité lumineuse de l'oxyde de graphène avec émission de luminogène induite par l'agrégation, " par Javad Tavakoli, Nikita Joseph, Clarence Chuah, Colin Raston et Youhong Tang—a été publié dans la revue Chimie des matériaux .