Zeitschrift für Nanomaterialien und molekulare Nanotechnologie

Mehrfach mit Farbstoff dotierte Kern-Schale-Silica-Nanopartikel: Hervorragende Stabilität und Signalintensität durch Ausnutzung des FRET-Phänomens für biomedizinische Anwendungen

Pellegrino C, Volpe A, Juris R, Menna M, Calabrese V, Sola F, Barattini C und Ventola A

Wir präsentieren eine Eintopfsynthese von Kern-Schale-Silica-Nanopartikeln (SiNPs) als neuartige Fluoreszenzsonde für biologische Anwendungen. SiNPs wurden mit einer unterschiedlichen Anzahl von Farbstoffen dotiert, um einen hocheffizienten Fluoreszenz-Resonanz-Energietransfer (FRET) zu gewährleisten. Die Farbstoffe sind einzeln im Silica-Kern eingeschlossen, ohne dass eine kovalente Bindung zwischen ihnen besteht. Durch die starke Verbindung im Kern wurde ein FRET mit einer Effizienz von bis zu 86 % erreicht. Nanopartikel mit den Namen NTB530, NTB575 und NTB660 enthalten jeweils zwei, drei und vier verschiedene Farbstoffe. Nanopartikel können mit einem gewöhnlichen blauen Laser angeregt werden und zeichnen sich durch eine lange Stokes-Verschiebung bis hin zur Nahinfrarot-Emission aus. Die Photostabilität, die unter kontinuierlicher Bestrahlung mit einer Quecksilberlampe getestet wurde, zeigte eine höhere Stabilität unserer Nanopartikel im Vergleich zu kommerziellen Farbstoffen wie Fluorescein und R-Phycoerythrin. Um die potenzielle Anwendung unserer Nanopartikel in der Durchflusszytometrie zu beweisen, wurden sie mit dem Anti-Human-CD8-Antikörper konjugiert und im Vergleich mit handelsüblichen Partikeln getestet.