Спектрально-кинетические характеристики фотолюминесценции полупроводниковых квантовых точек AIS/ZnS-PEI в водных растворах и их применение в клинической морфологии

Исследована зависимость параметров времяразрешенной и стационарной фотолюминесценции квантовых точек (КТ) Ag-In-S2 (AIS) с поверхностно-активными группами полиэтиленимина (PEI) при вариации рН водных растворов. Показано, что высокая чувствительность структуры PEI к рН в широком диапазоне влияет на подвижность носителей заряда в КТ AIS и, как следствие, определяет особенности механизма формирования дипольного момента перехода в КТ. С использованием модели Штарка в предположении отсутствия электрического поля на поверхности КТ (оболочка ZnS) в средах с нейтральным рН и в тканях яичника без патологии обосновано, что изменение рН растворов как в кислую, так и в щелочную сторону вызывает изменение электрического поля в локальном окружении КТ, что проявляется в изменении параметров фотолюминесценции КТ (положения максимума полосы, интенсивности, среднего времени жизни). Обнаружено, что исследуемые КТ AIS-PEI могут выступать в качестве контрастирующего агента в клинической морфологии. С применением конфокальной микроспектрометрии показано, что КТ AIS-PEI могут быть использованы не только для визуализации, но и для скрининга злокачественных новообразований яичников.

1. Y. Chen, T. Chen, Z. Qin, Z. Xie, M. Liang, Y. Li, J. Lin. J. Alloys and Compd., 930 (2023) 167389

2. H. Zhong, M. Wang, M. Ghorbani-Asl, J. Zhang, K. H. Ly, Z. Liao, G. Chen, Y. Wei, B. P. Biswal, E. Zschech, I. M. Weidinger, A. V. Krasheninnikov, R. Dong, X. Feng. J. Am. Chem. Soc., 143 (2021) 19992—20000

3. M. F. Bertino. Introduction to Nanotechnology, Singapore, World Scientific (2021)

4. E. Zenkevich, C. von Borczyskowski. Self-Assembled Organic-Inorganic Nanostructures: Optics and Dynamics, Singapore, Pan Stanford Publishing Pte. Ltd. (2016)

5. K. J. Hughes, J. Cheng, K. A. Iyer, K. Ralhan, M. Ganesan, C. Hsu, Y. Zhan, X. Wang, B. Zhu, M. Gao, H. Wang, Y. Zhang, J. Huang, Q. A. Zhou. ACS Nano, 18 (2024) 16325—16342

6. R. Torres, L. B. Thal, J. R. McBride, B. E. Cohen, S. J. Rosenthal. J. Phys. Chem. C, 128 (2024) 3632—3640

7. R. C. Pleus, V. Murashov. Physico-Chemical Properties of Nanomaterials, USA, Pan Stanford (2018)

8. M. A. Boles, D. Ling, T. Hyeon, D. V. Talapin. Nat. Mater., 2 (2016) 141—153

9. Y. Hamanaka, T. Ogawa, M. Tsuzuki, K. Ozawa, T. Kuzuya. J. Lumin., 133 (2013) 121—124

10. C. Ruan, Y. Zhang, M. Lu, C. Ji, C. Sun, X. Chen, H. Chen, V. L. Colvin, W. W. Yu. Nanomaterials, 6, N 1 (2016) 13

11. S. R. Thomas, C. W. Chen, M. Date, Y. C. Wang, H. W. Tsai, Z. M. Wang, Y. L. Chueh. RSC Adv., 6 (2016) 60643—60656

12. I. V. Martynenko, A. S. Baimuratov, F. Weigert, J. X. Soares, L. Dhamo, P. Nickl, I. Doerfel, J. Pauli, I. D. Rukhlenko, A. V. Baranov, U. Resch-Genger. Nano Res., 12 (2019) 1595—1603

13. A. Raevskaya, V. Lesnyak, D. Haubold, V. Dzhagan, O. Stroyuk, N. Gaponik, D. R. T. Zahn, A. Eychmüller. J. Phys. Chem. C, 121 (2017) 9032—9042

14. O. Stroyuk, A. Raevskaya, F. Spranger, O. Selyshchev, V. Dzhagan, S. Schulze, D. R. T. Zahn, A. Eychmüller. J. Phys. Chem. C, 122 (2018) 13648—13658

15. O. Stroyuk, F. Weigert, A. Raevskaya, F. Spranger, C. Würth, U. Resch-Genger, N. Gaponik, D. R. T. Zahn. J. Phys. Chem. C, 123 (2019) 2632—2641

16. V. Dzhagan, O. Selyshchev, O. Raievska, O. Stroyuk, L. Hertling, N. Mazur, M. Valakh, D. R. T. Zahn. J. Phys. Chem. C, 124 (2020) 15511—1552

17. O. Stroyuk, O. Raievska, C. Kupfer, D. Solonenko, A. Osvet, M. Batentschuk, C. J. Brabec, D. R. T. Zahn. J. Phys. Chem. C, 125 (2021) 12185—12197

18. C. Du, A. Shang, M. Shang, X. Ma, W. Song. Sens. Actuators B Chem., 255 (2018) 926—934

19. G. Liang, W. Cao, D. Tang, H. Zhang, Y. Yu, J. Ding, J. Karges, H. Xiao. ACS Nano, 18 (2024) 10979—11024

20. Y. Chen, T. Chen, Z. Qin, Z. Xie, M. Liang, Y. Li, J. Lin. J. Alloys and Compd., 930 (2023) 167389

21. S. Mallick, P. Kumar, A. L. Koner. ACS Appl. Nano Mater., 2 (2019) 661—666

22. И. Г. Мотевич, Э. И. Зенькевич, А. Л. Строюк, А. Е. Раевская, О. М. Куликова, В. Б. Шейнин, О. И. Койфман, Д. Р. Т. Цан, Н. Д. Стрекаль. Журн. прикл. спектр., 87, № 6 (2020) 926—935 [I. G. Motevich, E. I. Zenkevich, A. L. Stroyuk, A. E. Raevskaya, O. M. Kulikova, V. B. Sheinin, О. I. Koifman, D. R. T. Zahn, N. D. Strekal. J. Appl. Spectr., 87, N 6 (2020) 1057—1066]

23. F. Qu, N. B. Li, H. Q. Luo. Langmuir, 29 (2013) 1199

24. Y. Q. Dong, R. X. Wang, G. L. Li, C. Q. Chen, Y. W. Chi, G. N. Chen. Anal. Chem., 84 (2012) 6220

25. В. И. Степуро. Вестн. Гродненского гос. ун-та, 5 (2001) 52

26. D. W. Marquardt. J. Soc. Ind. Appl. Math., 11 (1963) 431

27. E. Zenkevich, T. Blaudeck, V. Scheinin, O. Kulikova, O. Selyshchev, V. Dzhagan, O. Koifman, C. von Borczyskowski, D. R. T. Zahn. J. Mol. Struct., 1244 (2021) 131239

28. E. I. Zenkevich, V. B. Sheinin, O. M. Kulikova, O. I. Koifman. J. Porphyrins and Phthalocyanines, 27 (2023) 543—562

29. B. O. Dabbousi, J. Rodriguez-Viejo, F. V. Mikulec, J. R. Heine, H. Mattoussi, R. Ober, K. F. Jensen, M. G. Bawendi. J. Phys. Chem. B, 101 (1997) 9463—9475

30. N. Strekal. Nanoscience and Nanotechnology, 4, N 1 (2014) 16—21

31. Y. Hamanaka, T. Ogawa, M. Tsuzuki, K. Ozawa, T. Kuzuya. J. Lumin., 133 (2013) 121—124

32. A. Javier, D. Magana, T. Jennings, G. F. Strouse. Appl. Phys. Lett., 83 (2003) 1423—1425

33. X. Tang, W. B. A. Ho, J. M. Xue. J. Phys. Chem., 116 (2012) 9769—9773

34. X. Kang, L. Huang, Y. Yang, D. Pan. J. Phys. Chem., 119, N 14 (2015) 7933—7940

35. С. И. Покутний. ФТП, 34 (2000) 1120—1124

36. G. U. Bublitz, St. G. Boxer. Ann. Rev., 48 (1997) 213—243

37. Н. Стрекаль, С. Маскевич. Наука и инновации, 11 (2013) 62—65

38. S. A. Empedocles, D. J. Norris, M. G. Bawendi. Phys. Rev. Lett., 77 (1996) 3873—3876

39. Н. Д. Стрекаль. Фотофизические процессы в ансамблях полупроводниковых наночастиц CdSe/ZnS, Гродно, ГрГУ (2014)

40. L. E. Brus. J. Chem. Phys., 80, N 9 (1984) 4403—4409

41. E. I. Zenkevich, V. B. Sheinin, O. M. Kulikova, O. I. Koifman. Macroheterocycles, 16, N 3 (2023) 189—203

42. E. I. Zenkevich, M. V. Parkhatz, B. M. Dzhagarov, C. von Borczyskowski. J. Porphyrins and Phthalocyanines, 28 (2024) 549—570