Development of semiconductor nanocrystals for biotechnological applications

Abstract

Yarı iletken nanokristaller sahip oldukları üstün optik özellikler sayesinde biyolojik uygulamalarda kullanılmaktadır. Bu çalışmada CdTe / CdS ve CdSexS1-x nanokristallerinin sentezi ve karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. CdSexS1-x nanokristalleri değişiklik yapılmış çift fazlı sentez yöntemi ile sentezlenmiştir. Toluen içerisinde yüksek derecede ışıma yapan (kuantum verim = %80), eşdağılımlı ve yüzeymerkezli kübik yapılı CdSexS1-x nanokristaller elde edildi. Nanoparçacıkların büyüklüğü 3.5 ile 3.7 nm arasında olacak şekilde hazırlanmıştır. CdSexS1-x nanokristaller üzerinde ligand değişimi metodu uygulandı ve suda çözünebilen, ışıma yapan CdSexS1-xnanokristaller elde edildi. CdTe / CdS nanokristalleri tek basamakta su içerisinde sentezleme yöntemi ile sentezlendi. Su içerisinde ışıyan (kuantum verim = %30), kübik ve eşdağılımlı, değişik büyüklüklerde (4.7 nm ? 9.3 nm) CdTe / CdS nanokristaller eldeedildi. CdTe / CdS nanokristallerin hücreler üzerindeki zehirleme etkisi MTT test ile belirlendi. PC3 ve MCF 7 hücreleri için hücreler ölmeden yapılacak çalışmalarda kullanılması gereken CdTe / CdS nanoparçacık derişimleri sırasıyla 1.0 ve 15.0 ?g/ml olarak belirlenmiştir. Konfokal mikroskopi çalışmaları ile nanoparçacıkların hücre sitoplazmasına geçtikleri belirlenmiştir.

Semiconductor nanocrystals are very useful tools in biological applications because of their unique optical properties. In this study, synthesis and characterization of CdTe / CdS and CdSexS1-x nanocrystals were carried out. CdSexS1-x nanocrystals weresynthesized by a modified two phase method. Highly luminescent (Quantum yied = %80) , monodisperse and face centered cubic CdSexS1-x nanocrystals were obtained in toluene. The size of nanoparticles vary from 3.5 to 3.7 nm Ligand exchange wasperformed on CdSexS1-x nanocrystals and luminescent water soluble CdSexS1-x nanocrystals were obtained. CdTe / CdS nanocrystals were synthesized in one step and and one pot by a modified method. Face centered cubic, luminescent (Quantum yield = 30%) and monodisperse CdTe / CdS nanocrystals with different sizes in a size range from 4.7 to 9.3 nm were obtained in water. Toxicity of CdTe / CdS nanocrystals was determined by MTT test. The lethal concentrations were respectively 1.0 and 15 ?g/mlfor PC3 and MCF7 cells. Confocal microscopy shows that the nanoparticles enter to the cytoplasm of cells.