Учёные раскрыли сложные взаимодействия квантовых точек с дофамином

Учёные из Исследовательской лаборатории ВМС США (NRL) совместно с Исследовательским институтом Скриппса сообщили о детальном исследовании взаимодействий водорастворимых полупроводниковых квантовых точек (QDs) с электроактивным нейромедиатором дофамином.

Эти биосовместимые нано-сборки QD-дофамин могут использоваться как активный компонент сенсоров для обнаружения широкого спектра целевых аналитов — от сахаров до пероксидов.

Природа взаимодействия QD-дофамин была предметом более 25 недавних исследований, пытавшихся раскрыть и использовать точный механизм этого взаимодействия в процессе детектирования. До сих пор оставалось неясным, действует ли дофамин как акцептор или как донор электронов для тушения люминесценции QD.

Химическое состояние дофамина меняется от протонированного гидрохинона в кислой среде до окисленного хинона в щелочной. Серия тщательно спланированных экспериментов позволила установить, что только хиноновая форма способна действовать как акцептор электронов, приводя к тушению свечения QD.

Скорость образования хинона и, следовательно, тушения QD прямо пропорциональна pH. Это позволяет использовать нано-сенсор для детектирования изменений pH в растворах. Исследователи продемонстрировали сенсинг pH в растворе и даже визуализировали изменения внутри клеток по мере того, как культуры клеток подвергались лекарственно-индуцированному алкалозу.