Les points quantiques (QD) sont de minuscules cristaux de matériau semi-conducteur qui produisent de la fluorescence. La couleur ou la longueur d'onde de la fluorescence dépend de la taille, forme et composition des QD. Les QD plus grands ont tendance à émettre de la lumière à l'extrémité rouge (longueurs d'onde plus longues) du spectre électromagnétique. Au fur et à mesure que la taille des QD diminue, il en va de même de la longueur d'onde de la lumière émise. Cette accordabilité de la longueur d'onde d'émission est l'une des raisons pour lesquelles les QD sont devenus populaires comme marqueurs fluorescents dans la recherche biologique. Par exemple, les scientifiques peuvent attacher des QD à des molécules et des cellules individuelles et suivre leurs mouvements au fil du temps à l'aide de la microscopie à fluorescence.

Dominik Jańczewski, Nikodem Tomczak et Ming-Yong Han de l'Institut de recherche et d'ingénierie des matériaux A*STAR et leurs collègues ont maintenant décrit un protocole pour la préparation de points quantiques recouverts d'un polymère amphiphile - un polymère qui contient à la fois un pouvoir attirant et repoussant l'eau. Composants. « Notre objectif est de développer une approche robuste pour la préparation de QD à utiliser comme marqueurs fluorescents pour la bio-imagerie, détection et thérapeutique, " dit Han. « La méthode que nous avons développée est applicable à toutes les nanoparticules, pas seulement les QD.

La plupart des applications biologiques nécessitent l'utilisation de QD qui se dispersent et restent stables dans une solution aqueuse. Les approches conventionnelles de synthèse des QD dotent généralement les QD d'un revêtement de ligands hydrophobes, qui sont repoussés par l'eau. Bien qu'il soit possible d'échanger les ligands après synthèse, une coquille de ligand qui est échangeable est, par sa nature même, instable et peut entraîner la libération de matières toxiques, comme le cadmium, en solution.

Au lieu d'échanger les ligands, une méthode alternative pour disperser les QD dans l'eau consiste à les enrober d'un polymère qui a à la fois des parties hydrophiles et hydrophobes. Cela fonctionne sur le principe simple que le semblable attire le semblable - ou en d'autres termes, les parties hydrophobes du polymère attirent les ligands hydrophobes qui stabilisent les QDs, et les parties hydrophiles du polymère attirent les molécules d'eau en solution.

Le nouveau protocole décrit la procédure en détail et vise à offrir les avantages de l'expérience de l'équipe de recherche en synthèse QD à d'autres dont les intérêts pourraient être davantage axés sur les applications que sur le développement de méthodes synthétiques. La synthèse du revêtement polymère permet l'incorporation d'une grande variété de groupes fonctionnels. « À l'avenir, nous espérons travailler vers une thérapie guidée par l'image, ", dit Han. « Des QD pourraient être préparés pour produire non seulement une image de cellules cancéreuses, mais aussi libérer des médicaments sur une telle cible.