Les peptides conjugués à la dopamine sont pré-réduits en hydroquinone puis auto-assemblés en QD. A pH bas, l'hydroquinone est prédominante et, en tant que mauvais accepteur d'électrons, cela entraîne une extinction de photoluminescence (PL) à faible QD. Au fur et à mesure que le pH augmente, L'O2 ambiant dans le tampon oxyde la dopamine en produisant une espèce de peroxyde d'hydrogène. La concentration croissante de quinone fournit des accepteurs d'électrons favorables à proximité immédiate du QD. Cela produit des efficacités d'extinction plus élevées avec une amplitude directement proportionnelle à la quantité de quinone et donc au pH. Crédit :Laboratoire de recherche navale/Institut de recherche Scripps
Des scientifiques du Naval Research Laboratory (NRL) en collaboration avec le Scripps Research Institute de La Jolla, Californie., ont récemment rapporté une étude détaillée des interactions des points quantiques semi-conducteurs hydrosolubles (QD) avec le neurotransmetteur électro-actif dopamine.
Ces nano-assemblages QD-dopamine biocompatibles peuvent être utilisés comme composant actif pour des capteurs qui sont utilisés pour détecter une grande variété d'analytes cibles allant des sucres aux peroxydes.
Selon le Dr Michael Stewart du LNR, un membre de l'équipe de recherche "La nature de l'interaction QD-dopamine a fait l'objet de plus de 25 articles de recherche récents qui ont tenté de découvrir et d'exploiter la nature exacte de la façon dont les QD interagissent avec ces petits produits chimiques électroactifs pendant la détection Jusqu'à présent, il n'était pas clair si la dopamine agissait comme un accepteur d'électrons ou comme un donneur d'électrons pour éteindre la luminescence du QD."
Micrographies fluorescentes collectées à partir de cellules COS-1 co-injectées avec des conjugués QD-dopamine émettant à 550 nm et des nanosphères standard internes FLX rouges dans un tampon à pH 6,5. Le milieu de croissance a été commuté à un pH de 11,5 additionné du médicament Nystatin et des micrographies ont été capturées aux intervalles de temps indiqués à partir des canaux d'émission QD et FLX. Les images fusionnées sont affichées dans la rangée du bas et les valeurs de pH extraites à chaque intervalle de temps sont indiquées ci-dessous. Crédit :Laboratoire de recherche navale/Institut de recherche Scripps
"L'état chimique de la dopamine passe d'une hydroquinone protonée dans un milieu acide à une quinone oxydée dans des environnements basiques. Une série d'expériences soigneusement conçues a permis à l'équipe de recherche d'établir que seule la forme quinone est capable d'agir comme un accepteur d'électrons entraînant une trempe de l'émission QD. Le taux de formation de quinone et donc d'extinction QD est directement proportionnel au pH et peut donc être utilisé pour détecter les changements de pH des solutions. À l'aide de ce capteur à l'échelle nanométrique, l'équipe de recherche a pu démontrer la détection du pH en solution et même visualiser les changements à l'intérieur des cellules au fur et à mesure que les cultures cellulaires subissaient une alcalose induite par un médicament, " a expliqué le Dr Scott Trammell.
