Des chercheurs de l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign ont introduit une nouvelle classe de points quantiques électroluminescents (QD) avec une luminosité de fluorescence réglable et égalisée sur une large gamme de couleurs. Cela se traduit par des mesures plus précises des molécules dans les tissus malades et des capacités d'imagerie quantitative améliorées.

"Dans ce travail, nous avons réalisé deux avancées majeures :la capacité de contrôler avec précision la luminosité des particules électroluminescentes appelées points quantiques, et la possibilité de rendre plusieurs couleurs égales en luminosité, " a expliqué Andrew M. Smith, professeur adjoint de bio-ingénierie à l'Illinois. "Auparavant, l'émission de lumière avait une correspondance inconnue avec le nombre de molécules. Maintenant, elle peut être réglée et calibrée avec précision pour compter avec précision des molécules spécifiques. Cela sera particulièrement utile pour comprendre les processus complexes dans les neurones et les cellules cancéreuses pour nous aider à démêler les mécanismes de la maladie, et pour caractériser les cellules des tissus malades des patients."

"Les colorants fluorescents sont utilisés pour marquer des molécules dans les cellules et les tissus depuis près d'un siècle, et ont façonné notre compréhension des structures cellulaires et de la fonction des protéines. Mais il a toujours été difficile d'extraire des informations quantitatives car la quantité de lumière émise par un seul colorant est instable et souvent imprévisible. De plus, la luminosité varie considérablement entre les différentes couleurs, ce qui complique l'utilisation de plusieurs couleurs de teinture en même temps. Ces attributs obscurcissent les corrélations entre l'intensité lumineuse mesurée et les concentrations de molécules, " a déclaré Sung Jun Lim, un stagiaire postdoctoral et premier auteur de l'article, "Points quantiques égalisés en luminosité, " publié cette semaine dans Communication Nature .

Selon les chercheurs, ces nouveaux matériaux seront particulièrement importants pour l'imagerie des tissus complexes et des organismes vivants où il existe un besoin majeur d'outils d'imagerie quantitative, et peut fournir un nombre cohérent et ajustable de photons par biomolécule marquée. Ils devraient également être utilisés pour une correspondance précise des couleurs dans les dispositifs et écrans électroluminescents, et pour les applications de chiffrement de photons à la demande. Les mêmes principes devraient être applicables à une large gamme de matériaux semi-conducteurs.

"La capacité de régler indépendamment la luminosité et la couleur de la fluorescence QD n'a jamais été possible auparavant, et ces BE-QD offrent maintenant cette capacité, " a déclaré Lim. " Nous avons développé de nouveaux principes d'ingénierie des matériaux qui, selon nous, fourniront une gamme diversifiée de nouvelles capacités optiques, permettre l'imagerie quantitative multicolore dans les tissus biologiques, et améliorer le réglage des couleurs dans les appareils électroluminescents. En outre, Les BE-QD conservent leur luminosité égale au fil du temps tandis que les QD conventionnels avec une luminosité dépareillée deviennent encore plus dépareillées au fil du temps. Ces attributs devraient conduire à de nouvelles LED et dispositifs d'affichage non seulement avec des couleurs parfaitement assorties - une meilleure précision des couleurs et une meilleure luminosité - mais aussi avec une durée de vie des performances améliorée et une facilité de fabrication améliorée. nouveau téléviseur Samsung).