Wetenschappers van het Naval Research Laboratory (NRL) in samenwerking met het Scripps Research Institute in La Jolla, ca., rapporteerde onlangs een gedetailleerde studie van de interacties van in water oplosbare halfgeleider kwantumdots (QD's) met de elektro-actieve neurotransmitter dopamine.

Deze biocompatibele QD-dopamine nano-assemblages kunnen worden gebruikt als de actieve component voor sensoren die worden gebruikt om een ​​breed scala aan doelanalyten te detecteren, variërend van suikers tot peroxiden.

Volgens NRL's Dr. Michael Stewart, een lid van het onderzoeksteam "De aard van de QD-dopamine-interactie is het onderwerp geweest van meer dan 25 recente onderzoekspapers die probeerden de exacte aard van de interactie van de QD's met deze kleine elektro-actieve chemicaliën te ontdekken en te exploiteren tijdens de detectie proces. Tot nu toe, het bleef onduidelijk of dopamine fungeerde als een elektronenacceptor of als een elektronendonor om de luminescentie van de QD te doven."

"De chemische toestand van dopamine verandert van een geprotoneerd hydrochinon in zure media tot een geoxideerd chinon in basische omgevingen. Een reeks zorgvuldig ontworpen experimenten stelde het onderzoeksteam in staat om vast te stellen dat alleen de chinonvorm kan werken als een elektronenacceptor, wat resulteert in uitdoving van de QD-emissie. De snelheid van chinonvorming en dus QD-quenching is recht evenredig met de pH en kan daarom worden gebruikt om veranderingen in de pH van oplossingen te detecteren. Met behulp van deze sensor op nanoschaal, het onderzoeksteam was in staat om pH-detectie in oplossing aan te tonen en zelfs veranderingen in cellen te visualiseren toen celculturen door drugs geïnduceerde alkalose ondergingen, " verklaarde Dr. Scott Trammell.