碳化矽量子點能為活細胞造影
- 上線日期：2008/9/19 上午 12:00:00
- 資料來源：奈米科學網http://nano.nchc.org.tw/
法國研究人員製作出第一批具有化學惰性及生物相容性的碳化矽(SiC)量子點(quantum dot)，以做為活細胞(live cells)螢光造影(fluorescence imaging)之用。由於目前用來於造影的量子點對細胞都具有毒性，因此這項成果可說是生物造影上的一大躍進。
由三-五族半導體構成的量子點由於具備優越的發光特性，因此可作為試管內生物細胞造影之用，例如科學家用它們來標示細胞並測量發出的螢光。然而對細胞而言，這些量子點物質毒性很高，因此必須以聚合物之類的保護層加以包覆才能施用，但是沒有一種保護層能真正做到完全隔離。
最近，奈米技術研究所的Jacques Botsoa等人已克服上述的問題。他們所使用的碳化矽量子點可發出明亮的螢光，而且具有化學惰性、穩定性及生物相容性，除了可供生物造影及標示活細胞之用，還能用來研究細胞膜及核膜的量子穿透機制。
在製作上，Botsoa團隊先對3C-SiC多晶晶圓(3C-SiC polycrystalline wafer)進行電化學陽極蝕刻(electrochemical anodization etching)，在表面上形成一層多孔結構。研究人員將此多孔層自基板取下並研磨成粉末，接著將粉末分散於Krebs緩衝溶液(buffer solution)中並加以離心，得到一種穩定膠狀懸浮物，其中包含了細小且均勻分散的碳化矽奈米微粒，直徑約為1-4 nm。
這些量子點的尺寸雖小於激子(exciton)的Bohr直徑(約5.4 nm)，但拜量子侷限效應(quantum confinement)之賜，擁有極高的發光效率。為測試這些量子點，研究團隊將懸浮液加入3T3-L1纖維細胞(fibroblasts)共同培養並隔夜，然後以Krebs緩衝溶液沖洗兩次，再使用螢光顯微鏡觀察以紫外線/藍光激發的樣品。
該團隊接下來計畫研究有關這種量子點在活細胞內累積的動力學。詳見Appl. Phys. Lett. 92, 173902 (2008)。
原始網站: http://nanotechweb.org/cws/article/tech/35466
譯者:李淑蘭(東吳大學微生物系)
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