КВАНТОВЫЕ ТОЧКИ НА ОСНОВЕ ФОСФИДА ИНДИЯ (InP): ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКИХ МОДИФИКАЦИЙ ОРГАНИЧЕСКОЙ ОБОЛОЧКИ НА ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С КУЛЬТИВИРУЕМЫМИ КЛЕТКАМИ РАЗЛИЧНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ

摘要

Полупроводниковые флуоресцентные нанокристаллы, получившие название квантовых точек (КТ), на основе кадмия (CdSe и CdTe) привлекают вниманиебиологов благодаря их широкому диапазону эмиссии в видимом свете, высокому квантовому выходу и фотостабильности. Тем не менее их применение ограничивается из-за возможной токсичности кадмия. Действительно, существует вероятность утечки металла из ядер КТ в результате повреждения как неорганических, так и органических слоев оболочек, покрывающих КТ. Альтернативой кадмиевым КТ является использование наноструктур, имеющих в качестве ядра фосфид индия (InP), также излучающих в видимой области спектра. В настоящее время существует очень мало работ по применению этих частиц в биологии. В настоящем исследовании проведен сравнительный анализ спектрально-люминесцентных свойств двух образцов КТ InP/ZnS, покрытых ПЭГ с функциональными группами -СООН или -NH2. Полученные данные сопоставлены с характеристиками КТ CdSe/ZnS, покрытых ПЭГбез реактивных групп. Фотофизические характеристики всех КТ в водном растворе соответствовали заявленным производителями. Также было обнаружено, что фотолюминесценция всех видов КТ при рН 4.0 ниже, чем при рН 7.4, при этом ее падение было минимальным в случае КТ-ПЭГ-СООН. При изучении поглощения всех трех видов КТ макрофагами J774 установлено, что спектры флуоресценции КТ не меняются по сравнению с таковыми в растворе. Обнаружено, что все три вида КТ накапливаются в клетках через 24 ч культивирования, однако если KT-NH2 и КТ без реактивных групп выявляются в основном в везикулоподобных дискретных структурах, то КТ-СО-ОН оказывается диффузно распределенным по цитоплазме, что свидетельствует оразных механизмах взаимодействия с клеточными мембранами. В нефагоцитирующих клетках линии HeLa КТ ведут себя аналогично, однако общий уровень флуоресценции клеток существенно ниже. Анализ накопления иодида пропидия показал, что во всех случаях доля погибших клеток HeLa через 24 ч не превышала 10 %. Таким образом, продемонстрировано, что нетоксичные КТ на основе InP могут использоваться как эффективный инструмент длябиологических исследований.