Kapilární elektroforéza kvantových teček a jejich konjugátů s makrocyklickými ligandy

Mgr. Michaela Patrmanová

Master's thesis

Capillary electrophoresis of quantum dots and their conjugates with macrocyclic ligands

Abstract:

Tato práce je zaměřena na studium vlastností kvantových teček a jejích konjugátů pomocí kapilární elektroforézy s laserem indukovanou fluorescencí. První část se zabývá spektrálními vlastnostmi kvantových teček. Byla změřena emisní a excitační spektra kvantových teček a byl vypočítán kvantový výtěžek. Při měření elektromigračních vlastností kvantových teček byl nejdříve zkoumán vliv kumarinu jako markeru elektroosmotického toku na migraci kvantových teček. V další část je popsáno určování optimálních podmínek konjugace pomocí konjugačních činidel [N-(3-dimethylaminopropyl)-N´-ethylcarbodiimid hydrochlorid a N-hydroxysulfosukcinimid sodná sůl] s makrocyklickým ligandem, kterým je N´´´-5-aminopentyl-1,4,7,10-tetraazacyklododekan-1,4,7-trioctová kyselina. Po nalezení ideálních podmínek konjugace byly testovány různé poměry kvantových teček ku makrocyklickému ligandu pro stanovení výtěžků konjugací pomocí změny elektroforetických mobilit jednotlivých konjugátů. Na závěr byla studována možnost vytvoření luminiscenční sondy skládající se z kvantových teček a makrocyklického ligandu s iontem kovu. K tomuto byl použit iont Eu3+ a to dvěma způsoby. V prvním případě byl předem vytvořen komplex Eu3+ s ligandem, aby se ověřila možnost konjugace komplexu. V druhém byl přidán Eu3+ až po navázání ligandu na kvantovou tečku, aby se ověřily komplexační vlastnosti vzniklého konjugátu.

Abstract:

This work is aimed at study of quantum dots´ properties and its conjugates by capillary electrophorosesis with laser-induced fluorescence. First part deals with the spectral properties of quantum dots. Emission and excitation spectra were measured and the quantum yield of quantum dots was calculated. During measurement of quantum dots´ electromigration properties was first studied the influence of coumarin as electroosmotic flow marker on quantum dots´ migration. Next section describes the determination of optimal conditions of conjugation with conjugation reagents [1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride and N-hydroxysulfosuccinimide sodium salt] with macrocyclic ligand, which is N´´´-5- aminopentyl-1,4,7,10–tetraazacyclododecane-1,4,7-triacetic acid. After finding ideal conditions for conjugation were tested different ratios of quantum dots to macrocyclic ligand for determining the yield of conjugation by changing electroforetic mobilities of each conjugate. In conclusion the possibility of creating luminiscent probe consisting of quantum dot and macrocyclic ligand with metal ion was studied. Eu3+ was used in two ways. In the first case was made complex Eu3+ with ligand in advance, so to verify the possibility of complex conjugation. In the second Eu3+ was added after binding ligand to quantum dot to verify the complexing properties of the complex conjugate.

Keywords

kapilární elektroforéza, kvantové tečky, makrocykly, konjugace, capillary electrophoresis, quantum dots, macrocycle, conjugation

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 20. 2. 2012

Thesis defence

• Date of defence: 6. 6. 2012
• Supervisor: Ing. Karel Klepárník, CSc.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Chemistry / Analytical Chemistry