Зростання люмiнесценцiї вуглецевих нанотрубок у воднiй суспензiї при допуваннi цистеїном: вплив адсорбованого полiмеру
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe61.10.0932Ключові слова:
luminescence, exciton, cysteine, DNA, carbon nanotube, structure defectАнотація
Вивчалося зростання iнтенсивностi люмiнесценцiї водної суспензiї напiвпровiдникових вуглецевих нанотрубок з адсорбованим полiмером (ДНК) при допуваннi амiнокислотою цистеїном. Зростання iнтенсивностi люмiнесценцiї нанотрубок зумовлене наявнiстю тiольной групи в структурi цистеїну, за допомогою якої вiдбувається вiдновлення дефектiв на нанотрубковiй поверхнi, що гасять свiтiння. Встановлено, що початкове вагове спiввiдношення нанотрубки:полiмер iстотно впливає на залежнiсть iнтенсивностi люмiнесценцiї вiд концентрацiї цистеїну, яка при спiввiдношеннi 1 : 1 зсувається в дiапазон великих концентрацiй амiнокислоти в порiвняннi iз залежнiстю, отриманою при спiввiдношеннi 1 : 0,5. Такий зсув пояснюється бiльш значним покриттям поверхнi нанотрубок полiмером, який блокує доступ молекул цистеїну до дефектiв. Вiдзначається також вiдмiннiсть в цiй залежностi для нанотрубок рiзної хiральностi, яка пов’язана з рiзною щiльнiстю полiмерного покриття поверхнi рiзних нанотрубок.
Посилання
V. Perebeinos, J. Tersoff, and P. Avouris, Scaling of excitons in carbon nanotubes, Phys. Rev. Lett. 92, 257402 (2004) [DOI: 10.1103/PhysRevLett.92.257402].
M.S. Dresselhaus, G. Dresselhaus, R. Saito, and A. Jorio, Exciton photophysics of carbon nanotubes, Ann. Rev. Phys. Chem. 58, 719 (2007) [DOI: 10.1146/annurev.physchem.58.032806.104628].
N. Ai, W. Walden-Newman, Q. Song, S. Kalliakos, and S. Strauf, Suppression of blinking and enhanced exciton emission from individual carbon nanotubes, ACS Nano 5, 2664 (2011) [DOI: 10.1021/nn102885p].
M.J. O’Connell, S.M. Bachilo, C.B. Huffman, V.C. Moore, M.S. Strano, E.H. Haroz, K.L. Rialon, P.J. Boul, W.H. Noon, C. Kitrell, J. Ma, R.H. Hauge, R.B. Weisman, and R.E. Smalley, Band gap fluorescence from individual single-walled carbon nanotubes, Science 297, 593 (2002) [DOI: 10.1126/science.1072631].
V.A. Karachevtsev, in: Photophysics of carbon nanotubes interfaced with organic and inorganic Materials, edited by I.A. Levitsky, W.B. Euler, V.A. Karachevtsev (Springer, London, 2012), p. 89.
G. Hong, S. Diao, A.L. Antaris, and H. Dai, Carbon nanomaterials for biological imaging and nanomedicinal therapy, Therapy Chem. Rev. 115, 10816 (2015) [DOI: 10.1021/acs.chemrev.5b00008].
A.J. Siitonen, D.A. Tsyboulski, S.M. Bachilo, and R.B.Weisman, Dependence of exciton mobility on structure in single-walled carbon nanotubes, J. Phys. Chem. Lett. 1, 2189 (2010) [DOI: 10.1021/jz100749c].
S. Kruss, A.J. Hilmer, J. Zhang, N.F. Reuel, B. Mu, and M.S. Strano, Carbon nanotubes as optical biomedical sensors, Adv. Drug Deliv. Rev. 65, 1933 (2013) [DOI: 10.1016/j.addr.2013.07.015].
G. Dukovic, B.E. White, Z. Zhou, F. Wang, S. Jockusch, M.L. Steigerwald, T.F. Heinz, R.A. Friesner, N.J. Turro, and L.E. Brus, Reversible surface oxidation and efficient luminescence quenching in semiconductor single-wall carbon nanotubes, J. Am. Chem. Soc. 126, 15269 (2004) [DOI: 10.1021/ja046526r].
A.J. Lee, X. Wang, L.J. Carlson, J.A. Smyder, B. Loesch, X. Tu, M. Zheng, and T.D. Krauss, Bright fluorescence from individual single-walled carbon nanotubes, Nano Lett. 11, 1636 (2011) [DOI: 10.1021/nl200077t].
N.V. Kurnosov, V.S. Leontiev, A.S. Linnik, O.S. Lytvyn, and V.A. Karachevtsev, Photoluminescence intensity enhancement in SWNT aqueous suspensions due to reducing agent doping: Influence of adsorbed biopolymer, Chem. Phys. 438, 23 (2014) [DOI: 10.1016/j.chemphys.2014.04.006].
N.V. Kurnosov, V.S. Leontiev, A.S. Linnik, and V.A. Karachevtsev, Influence of cysteine doping on photoluminescence intensity from semiconducting single-walled carbon nanotubes, Chem. Phys. Lett. 623, 51 (2015) [DOI: 10.1016/j.cplett.2015.01.046].
H. Cathcart, V. Nicolosi, J.M. Hughes, W.J. Blau, J.M. Kelly, S.J. Quinn, and J.N. Coleman, Ordered DNA wrapping switches on luminescence in single-walled nanotube dispersions, J. Am. Chem. Soc. 130, 12734 (2008) [DOI: 10.1021/ja803273s].
V.A. Karachevtsev, A.Yu. Glamazda, A.M. Plokhotnichenko, V.S. Leontiev, and A.S. Linnik, Comparative study on protection properties of anionic surfactants (SDS, SDBS) and DNA covering of single-walled carbon nanotubes against pH influence: luminescence and absorption spectroscopy study, Materialwissenschaft und Werkstofftechnik 42, 41 (2011) [DOI: 10.1002/mawe.201100728].
T.J. McDonald, D. Svedruzic, Y.-H. Kim, J.L. Blackburn, S.B. Zhang, P.W. King, and M.J. Heben, Wiring-up hydrogenase with single-walled carbon nanotubes, Nano Lett. 11, 3528 (2007) [DOI: 10.1021/nl072319o].
A.G. Walsh, A.N. Vamivakas, Y. Yin, S.B. Cronin, M.S. Unlu, B.B. Goldberg, and A.K. Swan, Screening of excitons in single, suspended carbon nanotubes, Nano Lett. 7, 1485 (2007) [DOI: 10.1021/nl070193p].
V.A. Karachevtsev, A.M. Plokhotnichenko, A.Yu. Glamazda, V.S. Leontiev, and I.A. Levitsky, Excitonic energy transfer in polymer wrapped carbon nanotubes in gradually grown nanoassemblies, Phys. Chem. Chem. Phys. 16, 10914 (2014) [DOI: 10.1039/C4CP00776J].
E. Kaniowska, G. Chwatko, R. Glowacki, P. Kubalczyk, and E. Bald, Urinary excretion measurement of cysteine and homocysteine in the form of their S-pyridinium derivatives by high-performance liquid chromatography with ultraviolet detection, J. Chromatogr. A 798, 27 (1998) [DOI: 10.1016/S0021-9673(97)01193-X].
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
