«ПЕРВЫЙ СРЕДИ РАВНЫХ...»
Нормативные документы
Противодействие коррупции
Поступающим
Студентам
Выпускникам
Проект 5-100
Аккредитация специалистов

Определение следов взрывчатки с помощью квантовых точек

Определение следов взрывчатки с помощью квантовых точек
Флуоресценция полупроводниковых квантовых точек делает их привлекательным инструментом для визуализации всевозможных процессов. Избирательность достигается путем различных модификаций поверхности. Проблема за малым – придумать, что именно визуализировать.

Например, квантовые точки CdSe/ZnS, связанные с никотинамид аденин динуклеотидом (NAD+) или с его восстановленной формой – NADH, помогают следить за ходом тех ферментативных реакций, в которых NAD+ либо NADH выступают как кофермент. Дело в том, что NAD+ гасит люминесценцию квантовых точек, тогда как NADH – нет (рисунок 1), благодаря чему становится возможным различать окисленное и восстановленное состояние никотинамид аденин динуклеотида.

Ученые из Израиля показали, что в системе, содержащей квантовые точки CdSe/ZnS/NAD+ и алкогольдегидрогеназу (этот фермент осуществляет превращение спиртов в альдегиды и кетоны NAD+-зависимым образом), по увеличению интенсивности люминесценции квантовых точек можно судить о присутствии в системе спирта (рисунки 2, 3). На самом деле, определение спиртов в присутствии алкогольдегидрогеназы можно проводить и безо всяких квантовых точек – достаточно следить за накоплением NADH, измеряя поглощение при 340 нм. Таким образом, ученые просто показали, что система с квантовыми точками, модифицированными никотинамид аденин динуклеотидом, работает в принципе.

После этого исследователи стали искать, куда бы приспособить эти NAD+/NADH-чувствительные квантовые точки, и обнаружили, что NADH-модифицированные CdSe/ZnS частицы являются отличной оптической меткой для эффективного определения гексогена (RDX). Нижний предел обнаружения взрывчатки в данном случае – 10-10М, что, по словам авторов, намного лучше других известных способов (рисунок 4).

Кроме того, выяснился интересный факт: оказывается, идентичная система, содержащая все те же компоненты, но не содержащая квантовых точек (вместо них был добавлен свободный NADH), не работает! Согласно предложенной учеными модели, ключевую роль тут играют каталитические свойства Zn2+ квантовых точек (рисунок 5).


Отработавшие же на определении гексогена квантовые точки можно восстановить из CdSe/ZnS/NAD+ в CdSe/ZnS/NADH при помощи описанной ранее реакции окисления спиртов (рисунок 2), после чего использовать повторно.

Работа «NAD+/NADH-Sensitive Quantum Dots: Applications To Probe NAD+-Dependent Enzymes and To Sense the RDX Explosive» опубликована в Nano Letters.

Источник: ASC Publications


25.12.2008

nanometer.ru


Привязка к разделам:  Биотехнологии | Новости науки

Назад