Миграция энергии с квантовой точки на фотосинтетический реакционный центр в липосоме

Квантовые точки — это нанокристаллы полупроводникового материала. Их размер может составлять от единицы до нескольких десятков нанометров, поэтому им присущи квантово-механические свойства, как у одномолекулярных структур. Квантовые точки обладают необычными особеннстями флуоресценции: при очень широком спектре возбуждения, положение полосы максимума излучения прямо связано с их размером: чем больше квантовая точка, тем, больше длина волны света, который она испускает. По сравнению с органическими красителями квантовые точки обладают гораздо большей светостойкостью (устойчивостью к выцветанию), что делает их перспективным материалом для использования в различных областях науки и техники, например, в качестве флуоресцентных зондов в медицине и биологии. [1]

В процессе производства квантовые точки (ядро) часто дополнительно покрывают изолирующей оболочкой в 1—3атомарных слоя, что позволяет повысить их квантовых выход до 70%. Такие нанокристаллы можно функционализировать органическими молекулами, что позволяет растворять их в различных средах или ковалентно присоединять к другим молекулам, например для их визуализации в клетках in vivo. [2]

Квантовые точки могут быть использованы в фотобиологии как светособирающие комплексы для фотосинтетических реакционных центров, так как поглощают свет значительно эффективнее природных светособирающих комплексов, а значит, в теории, могут повысить эффективность первичных стадий фотосинтеза в несколько раз. [3]

На данной иллюстрации представлена схема взаимодейстия реакционного центра пурпурных бактерий (Rb. sphaeroides), встроенного в мембрану липосомы и квантовой точки (CdSe ядро и ZnS оболочка), находящейсялибо в самой липосоме, либо так же встроенной в липосому, но уже без функционализирующего покрытия (ПЭГ).