Science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Hoe anorganische functionele nanomaterialen – quantum dots – in de kern van levende cellen kunnen groeien

Het groeien van anorganische functionele nanomaterialen (Quantum Dots) in de kern van levende cellen

Quantum dots (QD's) zijn halfgeleider nanokristallen met unieke optische en elektronische eigenschappen. Ze hebben een breed scala aan toepassingen, waaronder bio-imaging, medicijnafgifte en zonnecellen.

Traditioneel worden QD's gesynthetiseerd in chemische laboratoria met behulp van giftige en dure chemicaliën. Er is echter een nieuwe methode ontwikkeld waarmee QD's in de kern van levende cellen kunnen worden gekweekt. Deze methode is veel milieuvriendelijker en kosteneffectiever, en maakt ook de productie mogelijk van QD's met unieke eigenschappen die met traditionele methoden niet kunnen worden bereikt.

Hoe het werkt

De eerste stap in het proces van het kweken van QD's in levende cellen is het toevoegen van een precursoroplossing aan het celkweekmedium. De precursoroplossing bevat de metaalionen die uiteindelijk de QD's zullen vormen.

De cel zal dan de precursoroplossing opnemen en naar de kern transporteren. Eenmaal in de kern zullen de metaalionen zich binden aan specifieke eiwitten en nanokristallen vormen.

De grootte en vorm van de QD's zullen afhangen van het type metaalionen dat wordt gebruikt en de omstandigheden in de kern.

Toepassingen

QD's gekweekt in levende cellen hebben een breed scala aan potentiële toepassingen, waaronder:

* Bio-imaging: QD's kunnen worden gebruikt om levende cellen met hoge resolutie en gevoeligheid in beeld te brengen. Dit kan nuttig zijn voor het bestuderen van cellulaire processen en het diagnosticeren van ziekten.

* Geneesmiddelenaflevering: QD's kunnen worden gebruikt om medicijnen aan specifieke cellen of weefsels af te leveren. Dit kan de effectiviteit van medicijnen verbeteren en bijwerkingen verminderen.

* Zonnecellen: QD's kunnen worden gebruikt om zonnecellen te maken die efficiënter en goedkoper zijn dan traditionele zonnecellen.

* Magnetische resonantiebeeldvorming (MRI): QD's kunnen worden gebruikt als MRI-contrastmiddelen, die artsen kunnen helpen ziekten te visualiseren en te diagnosticeren.

Conclusie

Het vermogen om QD's in levende cellen te laten groeien, vertegenwoordigt een belangrijke doorbraak in de nanotechnologie. Deze methode is veel milieuvriendelijker en kosteneffectiever dan traditionele methoden, en maakt ook de productie mogelijk van QD's met unieke eigenschappen die niet kunnen worden bereikt met traditionele methoden. QD's gekweekt in levende cellen hebben een breed scala aan potentiële toepassingen in bio-imaging, medicijnafgifte, zonnecellen en MRI.