Organické luminofory s dlouhovlnnou emisí
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract
Tato bakalářská práce se zabývá studiem možnosti dosáhnout intenzivní fluorescence v červené oblasti spektra pomocí Försterova rezonančního přenosu energie (FRET) v nanočásticích. Nejprve byly studovány optické vlastnosti organických molekul, které by mohly být vhodné pro vytvoření tzv. host-guest (HG) systému tvořeného párem akceptor-donor. Studované molekuly byly založeny na derivátech difenylstilbenu obsahujícího elektron-donorovou skupinu difenylamin (DPA-DPS), která je pomocí konjugovaného systému dvojných vazeb spojena s lišící se elektron-akceptorovou skupinou. Použité akceptorové skupiny, tj. indandion (-IOO), vinyl (-V) a di(methoxykarbonyl)vinyl (-V(COOMe)2) se vzájemně liší strukturou a polaritou, která se projevila změnou polohy fluorescenčního spektra. Ve studovaných HG systémech látka DPA-DPS-IOO sloužila vždy jako host (G1) a látky DPA-DPS-V a DPA-DPS-V(COOMe)2 jako hostitel (H1 nebo H2). Nanočástice z těchto látek (G1H1 a G1H2) byly připraveny metodou nanoprecipitace. U obou těchto systému byl pozorován FRET. Při excitaci matrice byla energie přenesena na hosta G1, který následně fluoreskoval v dlouhovlnné oblasti. U nanočástic vytvořených ze systému G1H2 bylo dále pozorováno i zvýšení kvantového výtěžku fluorescence hosta a to jak v porovnání s práškovou formou, tak nanočásticemi vytvořených pouze ze samotného hosta, ze 7 % (prášek) a 3,1 % (nanočástice) na 14 %. U nanočástic systému G1H1 nebyl nárůst kvantového výtěžku fluorescence hosta pozorován. Z výsledků vyplynulo, že FRET může být účinný nástroj při vývoji nanočástic vykazující intenzivní dlouhovlnnou fluorescenci pro zobrazovací metody.
This bachelor thesis studies the possibility of achieving intense fluorescence in the red region of the spectrum using Förster resonance energy transfer (FRET) in nanoparticles. First, the optical properties of organic molecules that could be suitable for the creation of a so-called host-guest (HG) system consisting of an acceptor-donor pair were studied. The molecules studied were based on derivatives of diphenylstilbene containing the electron-donor group diphenylamine (DPA-DPS), which is linked to a differing electron-acceptor group via a -conjugated double bond system. The acceptor groups used, i.e., indandione (-IOO), vinyl ( V) and di(methoxycarbonyl)vinyl (-V(COOMe)2), differ from each other in structure and polarity, which was reflected by a change in the position of the fluorescence spectrum. In the HG systems studied, DPA-DPS-IOO always served as the guest (G1) and DPA-DPS-V and DPA-DPS-V(COOMe)2 always served as the host (H1 or H2). Nanoparticles from these substances (G1H1 and G1H2) were prepared by the nanoprecipitation method. FRET was observed for both of these systems. Upon excitation of the matrix, the energy was transferred to the guest G1, which subsequently fluoresced in the long-wavelength region. Furthermore, an increase in the quantum yield of the guest fluorescence was also observed for the nanoparticles formed from the G1H2 system, from 7% (powder) and 3.1% (nanoparticles) to 14% compared to both the powder form and nanoparticles formed from the guest alone. No increase in the quantum yield of guest fluorescence was observed for the nanoparticles of the G1H1 system. The results indicated that FRET can be an effective tool in developing nanoparticles exhibiting intense long-wavelength fluorescence for imaging.
This bachelor thesis studies the possibility of achieving intense fluorescence in the red region of the spectrum using Förster resonance energy transfer (FRET) in nanoparticles. First, the optical properties of organic molecules that could be suitable for the creation of a so-called host-guest (HG) system consisting of an acceptor-donor pair were studied. The molecules studied were based on derivatives of diphenylstilbene containing the electron-donor group diphenylamine (DPA-DPS), which is linked to a differing electron-acceptor group via a -conjugated double bond system. The acceptor groups used, i.e., indandione (-IOO), vinyl ( V) and di(methoxycarbonyl)vinyl (-V(COOMe)2), differ from each other in structure and polarity, which was reflected by a change in the position of the fluorescence spectrum. In the HG systems studied, DPA-DPS-IOO always served as the guest (G1) and DPA-DPS-V and DPA-DPS-V(COOMe)2 always served as the host (H1 or H2). Nanoparticles from these substances (G1H1 and G1H2) were prepared by the nanoprecipitation method. FRET was observed for both of these systems. Upon excitation of the matrix, the energy was transferred to the guest G1, which subsequently fluoresced in the long-wavelength region. Furthermore, an increase in the quantum yield of the guest fluorescence was also observed for the nanoparticles formed from the G1H2 system, from 7% (powder) and 3.1% (nanoparticles) to 14% compared to both the powder form and nanoparticles formed from the guest alone. No increase in the quantum yield of guest fluorescence was observed for the nanoparticles of the G1H1 system. The results indicated that FRET can be an effective tool in developing nanoparticles exhibiting intense long-wavelength fluorescence for imaging.
Description
Keywords
Fluorescence, daleké červené záření, blízké infračervené záření, FRET, systém hostitel-host, nanočástice, organické fluorofory, fluorescenční spektroskopie, přenos energie, Fluorescence, far red emisison, near infrared emission, FRET, host-guest system, nanoparticles, organic fluorophores, fluorescent spectroscopy, energy transfer
Citation
KOLAŘÍKOVÁ, A. Organické luminofory s dlouhovlnnou emisí [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2023.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
bez specializace
Comittee
prof. Ing. Miloslav Pekař, CSc. (předseda)
doc. Ing. Petr Dzik, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Zdenka Kozáková, Ph.D. (člen)
prof. Mgr. Martin Vala, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Stanislav Obruča, Ph.D. (místopředseda)
Date of acceptance
2023-06-12
Defence
Obhajoba proběhla podle následujícího schématu: prezentace studentky-vyjádření vedoucí/ho-oponentský posudek-reakce na posudek-diskuse s komisí. Studentka přednesla výborný výtah výsledků své bakalářské práce, řádně zodpověděla všechny dotazy oponentské i členů komise, pohotově reagovala na připomínky. V diskusi tak studentka prokázala výbornou schopnost orientace v teoretických i praktických základech problematiky bakalářské práce. Komise zhodnotila její bakalářskou práci celkově jako výbornou.
Dzik: Jakým postupem byly připraveny nanočástice? Byla ověřena distribuce velikostí těchto nanočástic?
Kozáková: Odkud pocházejí zkoumané látky?
Pekař: V jakém prostředí byly nanočástice dispergovány?
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení