Svetlobno izenačene kvantne pike izboljšajo biološko slikanje | 2020

Vsebina:

Anonim

"V tem delu smo dosegli dva pomembna napredka - zmožnost natančnega nadzora svetlosti delcev, ki oddajajo svetlobo in se imenujejo kvantne pike, ter zmožnost, da več barv postane enakomerne svetlosti," je pojasnil Andrew M. Smith, docent bioinženiringa v Illinoisu. "Prej svetloba je imela neznano korespondenco s številom molekul. Zdaj se lahko natančno umeri in kalibrira za natančno štetje specifičnih molekul. To bo še posebej uporabno za razumevanje kompleksnih procesov v nevronih in rakavih celicah, ki nam pomagajo razvozlati mehanizme bolezni in opredeliti mehanizme bolezni. celic iz bolnega tkiva bolnikov. "

"Fluorescentna barvila so bila uporabljena za označevanje molekul v celicah in tkivih skoraj stoletje in so oblikovala naše razumevanje celičnih struktur in proteinske funkcije. Ampak vedno je bilo težko izločiti kvantitativne informacije, ker količina svetlobe, ki jo oddaja ena barva je nestabilna in pogosto nepredvidljiva, svetlost pa se drastično spreminja med različnimi barvami, kar otežuje uporabo več barvnih barv ob istem času. Ti atributi prikrivajo korelacije med izmerjeno jakostjo svetlobe in koncentracijami molekul, «je povedal Sung Jun Lim, podoktorski sodelavec in prvi avtor prispevka, "Kvantne svetlobno izenačene kvantne pike", objavljen ta teden leta Nature Communications .

Po mnenju raziskovalcev bodo ti novi materiali še posebej pomembni za slikanje v kompleksnih tkivih in živih organizmih, kjer obstaja velika potreba po kvantitativnih slikovnih orodjih, in lahko zagotovijo dosledno in nastavljivo število fotonov na označeno biomolekulo. Pričakuje se tudi, da bodo uporabljeni za natančno usklajevanje barv v napravah in zaslonih, ki oddajajo svetlobo, ter za aplikacije šifriranja s foton na zahtevo. Ista načela bi se morala uporabljati v številnih polprevodniških materialih.

"Zmožnost neodvisnega prilagajanja svetlobe in barve fluorescence QD še nikoli ni bila mogoča in ti BE-QD-ji zdaj zagotavljajo to zmožnost," je dejal Lim. "Razvili smo nova inženirska načela za materiale, ki jih predvidevamo, da bodo zagotovili raznoliko paleto novih optičnih zmogljivosti, omogočili kvantitativno večbarvno slikanje v bioloških tkivih in izboljšali barvno nastavitev v napravah, ki oddajajo svetlobo. Poleg tega BE-QD ohranjajo enako svetlost sčasoma, medtem ko se konvencionalne QD z neujemajočo svetlostjo sčasoma še dodatno ne ujemajo.Te lastnosti bi morale voditi do novih LED in prikazovalnih naprav ne le z natančno ujemajočimi se barvami - boljšo natančnostjo in svetlostjo barv - ampak tudi z izboljšano življenjsko dobo in boljšo učinkovitostjo proizvodnjo. " QD-ji se že uporabljajo v prikaznih napravah (npr. Amazon Kindle in nov televizor Samsung).