Interacción de Nanopartículas fluorescentes (quantum dots) con

Interacción de Nanopartículas fluorescentes (quantum dots) con moléculas orgánicas y su uso en
el diseño de sensores y nuevos materiales
Dra. Raquel E. Galian (Investigador de la FGUV)
Instituto de Ciencia Molecular Universidad de Valencia, España
Los quantum dots (QDs) son partículas semiconductoras, de tamaño nanoscópico, que presentan
propiedades ópticas y electrónicas que dependen del tamaño de la nanopartícula e importantes ventajas
1, 2
respecto a los fluoróforos orgánicos clásicos.
En este trabajo, se han utilizado QDs de tipo CdSe (core) y CdSe/ZnS (core-shell). Se discutirá el
efecto simbiótico entre los QDs y sus ligandos orgánicos, y las ventajas de este efecto para mejorar la
funcionalidad del QD y/o del ligando, o crear una nueva funcionalidad del sistema. Así :
1. la superficie de las nanopartícula recubierta con ligandos orgánicos puede permitir al QD i)
permanecer estable en disolventes orgánicos o acuosos, debido a la repulsión estérica o iónica entre las
nanopartículas, ii) mantener o aumentar sus propiedades emisivas (pasivación de los defectos de
superficie, aumento de distancia entre nanopartícula y moléculas desactivadoras), y/o iii) proporcionar
funcionalidad a la nanopartícula.
2. la forma esférica de la nanopartícula favorece la localización de un elevado número de ligandos en
la superficie del QD. Por lo tanto, es posible tener una alta concentración local de un grupo funcional en la
periferia QD, incluso en solución diluidas.
3. la acción combinada del QD y el ligando puede permitir la encapsulación o interdigitalización de
otras moléculas, acercándolas a la superficie del QD. Además, el ligando funcional puede modificar
reversiblemente las propiedades emisivas de las nanopartículas y esto ser utilizado para la detección de
analitos, entre otras aplicaciones.
Se presentará una nueva estrategia para obtener QDs de CdSe/ZnS pasivados con tiolatos,
altamente fluorescentes, solubles en medios orgánicos y en agua, basada en la quimisorción de tioles en
la superficie QD.
3,4
Dicha estrategia se utilizó para desarrollar un sistema supramolecular, basado en una
nanopartícula de CdSe/ZnS funcionalizada con ketoprofeno y una β-ciclodextrina modificada con una
molécula de pireno. Las unidades de ketoprofeno favorecen el reconocimiento molecular entre la
nanopartícula y la ciclodextrina. Este efecto simbiótico se utilizó con éxito para la detección molecular de
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diferentes analitos. Se comentará el uso de las nanopartículas como soporte de cromóforos de tipo
pireno
6 ,7 , 8
y la síntesis de sistemas híbridos QD-organogel, altamente fluorescentes, a partir de un
macrociclo pseudopeptidico, y ambos tipos de QDs. La presencia del QD en el sistema QD-organogel
disminuye la concentración crítica del organogelante necesaria para formar los organogeles estables y
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termorreversibles, sin afectar significativamente el interior de la red fibrilar del organogel. Este es un
ejemplo del uso de QDs para el diseño de nuevos materiales híbridos.
1
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