Квантовые точки на основе фосфида индия (InP): влияние химических модификаций органической оболочки на взаимодействие с культивируемыми клетками различного происхождениястатья
Статья опубликована в журнале из списка RSCI Web of Science
Статья опубликована в журнале из перечня ВАК
Статья опубликована в журнале из списка Web of Science и/или Scopus
Дата последнего поиска статьи во внешних источниках: 26 февраля 2018 г.
Аннотация:Полупроводниковые флуоресцентные нанокристаллы, получившие название квантовых точек (КТ), на основе CdSe и CdTe привлекают внимание биологов благодаря их широкому диапазону эмиссии в видимом свете, высокому квантовому выходу и фотостабильности. Тем не менее, их применение ограничивается из-за возможной токсичности кадмия. Действительно, существует вероятность утечки металла из ядер КТ в результате повреждения как неорганических, так и органических слоев оболочек, покрывающих КТ. Альтернативой кадмиевым КТ является использование наноструктур, имеющих в качестве ядра, фосфид индия InP, также излучаюших в видимой области спектра. В настоящее время существует очень малое количество работ по применению этих частиц в биологии. В данном исследовании проведен сравнительный анализ спектрально-люминесцентных свойств двух образцов InP/ZnS-КТ, покрытых ПЭГ с функциональными группами -СООH или -NH2, и полученные данные сопоставлены с характеристиками CdSe/ZnS-КТ, покрытых ПЭГ. Фотофизические характеристики всех КТ в водном растворе соответствовали заявленным производителями. Также было обнаружено, что фотолюминесценция всех видов КТ при pH 4.0 ниже, чем при pH 7.4, при этом падение интенсивности флуоресценции было минимальным в случае КТ-ПЭГ-СООН. При изучения поглощения всех трех видов КТ макрофагами J774 установлено, что после попадания в биологическое окружение спектры флуоресценции КТ не меняются по сравнению с таковыми в растворе. Обнаружено, что все три вида КТ через 24 ч инкубации накапливаются в клетках, однако если КТ-NH2 и КТ без реактивных групп выявляются в основном в везикулоподобных дискретных структурах, то КТ-COOН оказывается диффузно распределенным по цитоплазме, что свидетельствует о разных механизмах взаимодействия с клеточными мембранами. В нефагоцитирующих клетках линии HeLa КТ ведут себя аналогично, однако общий уровень флуоресценции клеток существенно ниже. Анализ накопления йодида пропидия показал, что во всех случаях, доля погибших клеток HeLa через 24 ч не превышала 10%. Таким образом, продемонстрировано, что нетоксичные КТ на основе InP могут использоваться как эффективный инструмент для биологических исследований.