Please use this identifier to cite or link to this item:
https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/78137
| Title: | การสังเคราะห์ควอนตัมดอทติดประจุบวกที่ละลายน้ำได้เพื่อการประยุกต์ใช้เป็นเซ็นเซอร์ทางการแพทย์ |
| Other Titles: | Synthesis of positively charged water soluble quantum dots for medical sensing applications |
| Authors: | นิพิฐพนธ์ เส้นเศษ |
| Advisors: | ธีรยุทธ วิไลวัลย์ ธนิษฐ์ ปราณีนรารัตน์ |
| Other author: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิทยาศาสตร์ |
| Subjects: | ควอนตัมดอต สารกึ่งตัวนำ Quantum dots Semiconductors |
| Issue Date: | 2558 |
| Publisher: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย |
| Abstract: | ควอนตัมดอทเป็นผลึกขนาดนาโนของสารกึ่งตัวน้ำที่มีคุณสมบัติเฉพาะคือให้การเรืองแสงในช่วงคลื่นเฉพาะที่ขึ้นกับขนาดของอนุภาค ด้วยความง่ายในการเตรียมของควอนตัมดอทประกอบกับความสามารถในการควบคุมขนาดและช่วงความยาวคลื่นที่เรืองแสงโดยรวมถึงมีความเสถียรเชิงแสงดีมากและความสามารถในการปรับเปลี่ยนพื้นผิวของควอนตัมดอทได้ทำให้เป็นฟลูออโรฟอร์ (fluorophore) ที่น่าสนใจนำไปใช้ในการประยุกต์ที่หลากหลายเช่น เป็นฉลากเรืองแสงของสารชีวโมเลกุลและไบโอเซนเซอร์ ในงานวิจัยนี้ ผู้วิจัยได้ทำการสังเคราะห์ควอนตัมดอทที่อาศัยระบบ CdTe ที่ละลายน้ำโดยมีลิแกนด์ที่มีประจุเพื่อนำมาประยุกต์ใช้ในการตรวจจับดีเอ็นเอ เริ่มจากการสังเคราะห์ควอนตัมดอท CdTe ด้วย CdCl₂, Na₂TeO3, NaBH₄, N₂H₄.H₂O และลิแกนด์ได้แก่ cysteamine, L-cysteine, thiosalicylic acid, L-histidine และ 2-mercaptoethanol ซึ่งค้นพบโดยบังเอิญว่าการฉายแสงยูวีทำให้ควอนตัมดอทเปลี่ยนสีที่เรืองแสงไปทางสีแดงซึ่งยืนยันโดยเครื่องวัดฟลูออเรสเซนซ์ ควอนตัมดอท CdTe ที่มี cysteamine เป็นลิแกนด์เปลี่ยนสีจากสีเขียวเป็นสีแดงภายใต้แสงยูวีที่ 365 nm ที่ 10 นาทีการค้นพบนี้ ทำให้พบวิธีใหม่ในการควบคุมสีจากการเรืองแสงของควอนตัมดอทโดยกระตุ้นด้วยรังสียูวี นอกจากนั้น จากการทดลองเบื องต้นได้พิสูจน์การใช้ควอนตัมดอทเป็นสีย้อมสำหรับตรวจวัดดีเอ็นเอที่ถูกตรึงกระดาษเซลลูโลส และการใช้ควอนตัมประจุลบที่มีลิแกนด์เป็น 3 mercaptopropionic acid ในการจับกับฉลากเรืองแสง Nile red ที่ติดอยู่บนพิโรลิดินิลพีเอ็นเอซึ่งมีโครงสร้างหลักเป็น D-prolyl-2-aminocyclopentanecarboxylic acid (เอซีพีซีพีเอ็นเอ) สำหรับใช้ในการตรวจลำดับเบสของดีเอ็นเอในสารละลาย ในขณะที่การใช้งานเพื่อตรวจวัดดีเอ็นเอบนกระดาษยังไม่ประสบความสำเร็จเนื่องจากข้อจำกัดในความเสถียรของควอนตัมดอท แต่การทดลองส่วนหลังได้พิสูจน์ความสามารถการประยุกต์ใช้ควอนตัมดอทในการตรวจวัดดีเอ็นเอในสารละลายได้ |
| Other Abstract: | Quantum dots are nanocrystals of semiconductors possessing unique fluorescence properties that depend on the size of the particles. The ease of synthesis of quantum dots with controllable size and emission wavelength together with the excellent photostability and the ability to functionalize the surface of quantum dots make them an attractive fluorophore to be used in various applications such as labeling of biological molecules and biosensors. In this work, we synthesized water soluble CdTe quantum dots carrying charged ligands for DNA detection applications. First, CdTe quantum dots were synthesized from CdCl₂, Na₂TeO₃, NaBH₄ and N₂H₄·H₂O and cysteamine, L-cysteine, thiosalicylic acid, L-histidine and 2-mercaptoethanol as ligands. It was accidentally discovered that exposure to UV radiation caused a cysteamine-capped CdTe quantum dot changed its color from green to red upon UV irradiation at 365 nm for 10 minutes, which was confirmed by fluorescence spectroscopy. This discovery provided a new way for controlling the emission color of the quantum dots by UV irradiation. In addition, some preliminary experiments were carried out to demonstrate the use of quantum dots as a stain for detection of DNA immobilized on cellulose paper and the use of negatively-charged quantum dots with 3-mercaptopropionic acid ligand in combination with Nile red labeled pyrrolidinyl peptide nucleic acid (acpcPNA) for DNA sequence determination in a solution. While the former was not yet successful due to the limited stability of the synthesized quantum dots, the latter experiment clearly demonstrated the applicability of quantum dots for DNA sensing in solution. |
| Description: | โครงงานเป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาตามหลักสูตรปริญญาวิทยาศาสตรบัณฑิต ภาควิชาเคมี. คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ปีการศึกษา 2558 |
| URI: | http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/78137 |
| Type: | Senior Project |
| Appears in Collections: | Sci - Senior Projects |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Niphitphon_Se_Se_2558.pdf | 1.79 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.