Kulstofprikker gør calcium lettere at spore

På hospitaler, læger råder ofte patienter til at tage calciumtilskud. Men kommer calcium ind i de celler, der har brug for det? Indtil for nylig, det har været svært at sige.

Men nu, Prof.

Calcium er afgørende for livet. Calciumioner regulerer en række vigtige cellulære funktioner såsom differentiering, spredning, vækst og gentranskription.

Ud over, undersøgelser har rapporteret, at calciumstatus i kræftceller er forbundet med tumorigenese, metastase og angiogenese. Andre undersøgelser har også vist, at unormale ændringer i intracellulær Ca ²⁺ koncentration er forbundet med forekomsten og udviklingen af ​​Parkinsons sygdom, Huntingtons sygdom og Alzheimers sygdom. Dermed, påvisning af intracellulære calciumniveauer er meget vigtig.

Konventionelle metoder til påvisning af calciumioner såsom atomabsorptionsspektroskopi (AAS) og nuklear magnetisk resonans (NMR) kræver dyrt udstyr og kedelig prøveforberedelse, begrænsning af deres applikationer inden for intracellulær detektion. Derfor, udvikler overkommelige, effektiv, følsomme og enkle teknikker til påvisning af Ca ²⁺ ioner i celler er en prioritet. Heldigvis, fluorescensdetektion opfylder disse krav.

Som en ny fluorescerende sonde, kulstofprikker (CD'er) har været meget udbredt i ion- og småmolekyldetektering på grund af deres ekstraordinære ydeevne, som inkluderer vandopløselighed, fremragende stabilitet, ikke -toksicitet, justerbar fluorescens og højt kvanteudbytte.

I dette studie, forskerne brugte en innovativ tilgang til at forberede funktionelle cd'er. De syntetiserede først cd'erne fra citronsyre og ethylendiamin ved hjælp af en hydrotermisk metode. Derefter ændrede de overfladen af ​​cd'erne med EGTA ved at opvarme opløsningen.

Dette er en enkel og bekvem kemisk fremstillingsmetode, sammenlignet med den traditionelle tværbindingsprocedure, fordi alle reaktioner udføres i den samme autoklav. De EGTA-modificerede cd'er er det endelige produkt; ingen sekundær oprensning og adskillelse er påkrævet.

Dette værk med titlen "Two-Step Hydrothermal Preparation of Carbon Dots for Calcium Ion Detection" er blevet offentliggjort i ACS Applied Materials &Interface.

Cd'erne viser lys blå fluorescens. Når calciumkoncentrationen stiger, fluorescensintensiteten falder kraftigt.

Cellulære eksperimenter viser, at cd'er ikke er giftige og har god biokompatibilitet, hvilket tyder på, at de kan være en nyttig probe til intracellulær Ca ²⁺ opdagelse.

I fremtiden, forskere forventer at udvikle fluorescerende kulstofprikker i det nær-infrarøde bånd med stærk penetration. Fordelingen af ​​calciumioner i indre organer kunne derefter påvises ikke -destruktivt.