الفيزياء الضوئية لجزيئات النانو من فوسفات الكالسيوم المدعومة بـ Cy3

يتطلب التقدم نحو التطبيق السريري لجزيئات النانو من فوسفات الكالسيوم الفلورية القابلة للتحلل (CP) كعامل للبصريات الحيوية معرفة تفصيلية بتفاعل اللون مع CP. كقراءات لهذا التفاعل بين الشحنة والمصفوفة، حددنا الخصائص الفيزيائية الضوئية الأساسية لـ Cy3 المدعومة في جزيئات النانو CP (CPNPs) باستخدام طيف الفلورية الثابتة والزمنية. أكدت معاملات الانتشار المحددة بواسطة طيف التداخل الضوئي (FCS) وأشعة الهيدرو ديناميكية المرتبطة بها وجود جزيئات نانو CP عالية التشتت بقطر يتراوح من 7 إلى 10 نانومتر. كانت جزيئات النانو CP الفردية أكثر سطوعًا بمقدار 20 مرة من جزيئات الصبغ الحرة بسبب زيادة كماوية 5 مرات في الكفاءة الكمومية وحبس أربعة جزيئات صبغ في كل جزيء. كانت تغييرات solvatochromic الناتجة عن الترابط الهيدروجيني بين الصبغة الحرة والمذيب أو الحركة الداخلية المحدودة بالمذيب غائبة عندما تم حبس Cy3 في CP. تم نسب الزيادات في معدلات الانحلال الإشعاعي والانخفاضات في معدلات الانحلال غير الإشعاعي الناجمة عن العمر الأطول لفلوروسينس Cy3 إلى المؤشرات الانكسارية المحلية المتعلقة بالمذيب و CP والمرونة المقيدة للصباغ بواسطة CP الصلب. Enabled brightness of CPNPs facilitated imaging of single nanoparticles under epifluorescence using both standard and total internal reflection fluorescence (TIRF) modes with camera exposure times on the order of tens of milliseconds. إن هذه الخصائص الفيزيائية الضوئية المحسنة جنبًا إلى جنب مع السمية البيولوجية الممتازة تجعل CPNPs مثالية لتطبيقات البصريات الحيوية التي تتراوح من تتبع الجزيئات الفردية إلى الكشف عن الأورام في الجسم الحي وتوفر إمكانية التسليم المتزامن للأدوية للتحكم في وظيفة الخلية.