Lab producerer simple fluorescerende overfladeaktive stoffer

Laboratorier bruger overfladeaktive stoffer til at adskille ting, og fluorescerende farvestoffer for at se ting. Rice University kemikere har kombineret de to for at forenkle livet for videnskabsmænd overalt.

Wiess School of Natural Sciences laboratorium af kemiker Angel Martí introducerede en række af otte fluorescerende overfladeaktive stoffer i Ren og anvendt kemi . De er eksempler på, hvad han mener vil være et modulært sæt af fluorescerende overfladeaktive stoffer til laboratorier og industri.

Martí og Rice kandidatstuderende og hovedforfatter Ashleigh Smith McWilliams udviklede forbindelserne primært for at fange billeder af enkelte nanorør eller celler så enkelt som muligt.

"Vi kan farve celler eller kulstof nanorør med disse overfladeaktive stoffer, " sagde Martí. "De klæber til celler eller nanorør, og nu kan du bruge fluorescerende mikroskopi til at visualisere dem."

Sæber og rengøringsmidler er almindelige overfladeaktive stoffer. De er todelte molekyler med vandtiltrækkende hoveder og vandundgående haler. Kom nok af dem i vand og de danner miceller, med hovederne udad og halerne indad. (lignende strukturer danner den beskyttende, porøse barrierer omkring celler.)

McWilliams producerede de overfladeaktive stoffer ved at reagere fluorescerende farvestoffer med alkoholbaserede, ikke-polære haler, hvilket fik hovederne til at gløde, når de blev udløst af synligt lys. Når forbindelserne vikler sig omkring kulstofnanorør i en opløsning, de forhindrer ikke kun nanorørene i at samle sig, men gør dem langt nemmere at se under et mikroskop.

"Overfladeaktive stoffer er blevet brugt til mange forskellige anvendelser i årevis, men vi har gjort dem specielle ved at konvertere dem til billedting, du generelt ikke kan se, " sagde Martí.

"Fluorescerende overfladeaktive stoffer er blevet undersøgt før, men den nye del af vores er deres alsidighed og relative enkelhed, "McWilliams sagde. "Vi bruger almindelige farvestoffer og planlægger at producere disse overfladeaktive stoffer med en række farver og fluorescerende egenskaber til specifikke applikationer."

De kunne være vidtrækkende, sagde Martí.

"Disse kan gå langt ud over billedbehandlingsapplikationer, " sagde han. "For eksempel, tøjproducenter bruger overfladeaktive stoffer og farvestoffer. I teorien, de kunne kombinere dem; i stedet for at bruge to forskellige kemikalier, de kunne bruge en.

"Jeg kan også forestille mig at bruge disse til vandrensning, hvor overfladeaktive farvestoffer kan indstilles til at fange forurenende stoffer og ødelægge dem ved hjælp af synligt lys, " sagde Martí. "Til biomedicinske applikationer, de kan indstilles til at målrette specifikke celler og kun dræbe dem, du udstråler med lys. Det ville give mulighed for en lokaliseret måde at behandle, sige, hudkræft."

Martí sagde, at hans laboratorium var i stand til at bekræfte, at fluorescerende overfladeaktive stoffer er den rigtige vare. "Vi var i stand til at karakterisere den kritiske micellekoncentration, den koncentration, ved hvilken miceller begynder at dannes, " sagde han. "Så vi er 100 % sikre på, at disse molekyler er overfladeaktive stoffer."