Příprava a charakterizace fluorescenčních dendrimer-nanokompozitních značek pro bioanalytická stanovení

Bc. Zdeňka CYRUSOVÁ

Bachelor's thesis

The synthesis and characterization of fluorescent dendrimer-nanocomposite probes for bioanalytical applications

Anotácia:

Tato bakalářská práce popisuje přípravu a charakterizaci fluorescenčních dendrimer-nanokompozitních značek využitelných při bioanalytických stanoveních. Tyto značky by mohly být využity např. v medicíně jako molekuly přenášející účinné látky léčiv do cílových oblastí v organismu. Cílem práce je příprava CdS a ZnS nanočástic stabilizovaných v PAMAM-OH dendrimeru, dále pak charakterizace vzniklých nanočástic pomocí optických a jiných metod, a na základě výsledků variace poměru molárních koncentrací a jejich závislosti na generaci dendrimeru. Pro syntézu dendrimer-nanokompozitních značek jsem použila PAMAM dendrimery 5.-7.generace s ethylendiaminovým jádrem, roztoky obsahující kovové kationty Zn2+ a Cd2+ (Zn2+?Zn(NO3)2.6H2O, ZnSO4.7H2O), (Cd2+?CdCl2). Dále pak roztok Na2S.9H2O. Jako rozpouštědlo jsem používala deionizovanou vodu nebo 100mM TRIS pufr. K syntéze kvantových teček jsem využila srážení iontů Zn2+ a Cd2+ v přítomnosti Na2S ve vodném prostředí. Vzniklé produkty byly následně charakterizovány metodou UV-vis a FTIR spektroskopie, transmisní elektronovou a fluorescenční mikroskopií, a spektrofluorimetrickou analýzou. Z výsledků můžeme pozorovat, že velikost stabilních CdS, popř. ZnS nanočástic (tzv. kvantových teček) závisí na generaci dendrimeru. Barva fluoreskujících nanočástic při analýze pomocí fluorescenční mikroskopie a spektrofluorimetrie závisí na molární koncentraci roztoku dendrimeru a kovu, ale také na molární koncentraci sulfidu sodného a na jejich vzájemném molárním poměru.

Abstract:

This thesis describes the synthesis and characterization of fluorescent dendrimer-nanocomposite probes utilisable in bioanalytical applications. These probes may be applied e.g. in medicine as transferring molecules for active substances in medicaments into target fields in the organism. The aim of this thesis is the synthesis of CdS and ZnS nanoparticles stabilized in a PAMAM-OH dendrimer, as well as the characterization of the synthesized nanoparticles by optical and other methods, using the results to determine variations of molar concentration ratios and their dependence on the dendrimer generation. For the synthesis of dendrimer-nanocomposite probes I used 5-7 generation PAMAM dendrimers with ethylenediamine cores, solutions containing metal cations Zn2+ and Cd2+ (Zn2+?Zn(NO3)2.6H2O, ZnSO4.7H2O), (Cd2+?CdCl2), as well as the solution of Na2S.9H2O. I used deionized water or 100mM TRIS buffer as solvents. For the quantum dots synthesis I used Zn2+ and Cd2+ ion precipitation in the presence of Na2S in the aquaeous medium. All synthesis results were consequently characterized by UV-vis spectroscopy, FTIR spectroscopy, TEM, fluorescence microscopy and X-ray diffraction analysis. The results indicate that the size of the formed stable CdS, eventually ZnS nanoparticles (the so-called quantum dots) depends on the generation of the dendrimer. The colour of fluorescing nanoparticles during the fluorescence microscopy analysis depends on the molar concentration of the dendrimer-metal solution, but also on the molar concentration of sodium sulfide and their mutual molar ratio.

Kľúčové slová

nanobiotechnologie, nanočástice, dendrimer, dedrimer-nanokompozitní značka, konjugát, kvantová tečka

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 22. 6. 2011

Zverejniť od: 1. 1. 2099

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 23. 8. 2011
• Vedúci: Mgr. Jan Malý, Ph.D.

JAN EVANGELISTA PURKYNĚ UNIVERSITY IN ÚSTÍ NAD LABEM

Faculty of Science

Bachelor programme / odbor:
Chemistry / Chemie-Biologie