Los péptidos conjugados con dopamina se prerreducen a hidroquinona y luego se autoensamblan en QD. A pH bajo, la hidroquinona es predominante y como un mal aceptor de electrones, esto da como resultado una extinción de fotoluminiscencia (PL) de baja QD. A medida que aumenta el pH, El O2 ambiental en el tampón oxida la dopamina produciendo una especie de peróxido de hidrógeno. La concentración creciente de quinona proporciona aceptores de electrones favorables en las proximidades del QD. Esto produce mayores eficiencias de extinción con una magnitud directamente proporcional a la cantidad de quinona y, por tanto, al pH. Crédito:Laboratorio de Investigación Naval / Instituto de Investigación Scripps
Científicos del Laboratorio de Investigación Naval (NRL) en conjunto con el Instituto de Investigación Scripps en La Jolla, California., informó recientemente sobre un estudio detallado de las interacciones de los puntos cuánticos (QD) semiconductores solubles en agua con el neurotransmisor electroactivo dopamina.
Estos nanoconjuntos biocompatibles de QD-dopamina pueden usarse como componente activo para sensores que se usan para detectar una amplia variedad de analitos diana que van desde azúcares hasta peróxidos.
Según el Dr. Michael Stewart de NRL, un miembro del equipo de investigación "La naturaleza de la interacción QD-dopamina ha sido objeto de más de 25 trabajos de investigación recientes que intentaron descubrir y explotar la naturaleza exacta de cómo los QD interactúan con estos pequeños químicos electroactivos durante la detección proceso. Hasta ahora, no quedó claro si la dopamina actuaba como aceptor de electrones o como donante de electrones para apagar la luminiscencia de la QD ".
Micrografías fluorescentes recogidas de células COS-1 coinyectadas con conjugados QD-dopamina emisores de 550 nm y nanoesferas de patrón interno rojo FLX en tampón a pH 6,5. El medio de crecimiento se cambió a pH 11,5 suplementado con el fármaco nistatina y se capturaron micrografías en los intervalos de tiempo indicados de los canales de emisión QD y FLX. Las imágenes fusionadas se muestran en la fila inferior y los valores de pH extraídos en cada intervalo de tiempo se muestran a continuación. Crédito:Laboratorio de Investigación Naval / Instituto de Investigación Scripps
"El estado químico de la dopamina cambia de una hidroquinona protonada en medios ácidos a una quinona oxidada en ambientes básicos. Una serie de experimentos cuidadosamente diseñados permitieron al equipo de investigación establecer que solo la forma de quinona es capaz de actuar como un aceptor de electrones que resulta en extinción de la emisión de QD. La tasa de formación de quinonas y, por lo tanto, la extinción de QD es directamente proporcional al pH y, por lo tanto, se puede utilizar para detectar cambios en el pH de las soluciones. Con este sensor de nanoescala, el equipo de investigación pudo demostrar la detección del pH en solución e incluso visualizar cambios dentro de las células a medida que los cultivos celulares se sometían a alcalosis inducida por fármacos, "explicó el Dr. Scott Trammell.
