J 2022

Structure elucidation of multicolor emissive graphene quantum dots towards cell guidance

GOMEZ PEREZ, Inmaculada Jennifer, Manuel Vázquez SULLEIRO, Anna DOLEČKOVÁ, Naděžda PIZÚROVÁ, Jiřina MEDALOVÁ et. al.

Základní údaje

Originální název

Structure elucidation of multicolor emissive graphene quantum dots towards cell guidance

Autoři

GOMEZ PEREZ, Inmaculada Jennifer (724 Španělsko, domácí), Manuel Vázquez SULLEIRO, Anna DOLEČKOVÁ (203 Česká republika, domácí), Naděžda PIZÚROVÁ (203 Česká republika), Jiřina MEDALOVÁ (203 Česká republika, domácí), Antonín BEDNAŘÍK (203 Česká republika, domácí), Jan PREISLER (203 Česká republika, domácí), David NEČAS (203 Česká republika) a Lenka ZAJÍČKOVÁ (203 Česká republika, domácí)

Vydání

Materials Chemistry Frontiers, Cambridge, Royal Society of Chemistry, 2022, 2052-1537

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10303 Particles and field physics

Stát vydavatele

Velká Británie a Severní Irsko

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 7.000

Kód RIV

RIV/00216224:14310/22:00119559

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

UT WoS

000730146400001

Klíčová slova anglicky

FACILE SYNTHESIS; CARBON DOTS; 2ND WINDOW; PHOTOLUMINESCENCE; NANODOTS; OXIGEN; NITROGEN; YIELD; MOLECULES; REDUCTION

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 23. 1. 2024 12:04, Mgr. Pavla Foltynová, Ph.D.

Anotace

V originále

Graphene quantum dots (GQDs) can become excellent bioimaging tools when tuned to emit at larger wavelengths due to the minimal tissue absorbance and emission in this range. Tuning the GQD structure can help but understanding the chemical structure responsible for their properties remains challenging. Herein, we elucidated the structure of GQDs synthesized from glucose and ammonium hydroxide using a fast microwave-assisted hydrothermal protocol. Remarkably, these GQDs exhibited emission from the NUV-Vis up to the NIR range. The structure and chemical composition were elucidated using advanced NMR techniques, such as two-dimensional nuclear magnetic resonance, combined with traditional spectroscopy and electron microscopy. The graphitic core composed of pyrazines presented localized defects and lower rotation mobility compared with their edges that were mainly formed by hydroxyl, acid, and amine functional groups, which paved the way for the observed multicolor red-shifted fluorescence emission. Confocal laser scanning microscopy revealed functional cell imaging in a wide spectral range of fluorescence from bright purple to red, confirming the uptake of GQDs by the cells without any observable toxicity. The non-cytotoxicity was further proved by the chemiluminescence cell viability adenosine triphosphate (ATP) assay. Combined with the tunable GQD emission, it gives them the potential to act as bioimaging carriers starting a new phase for their use in vivo.

Návaznosti

EF17_043/0009632, projekt VaV
Název: CETOCOEN Excellence
EF20_079/0017045, projekt VaV
Název: MSCAfellow4@MUNI
GA21-12262S, projekt VaV
Název: Nanočásticové sondy pro zobrazovací hmotnostní spektrometrii
Investor: Grantová agentura ČR, Nanočásticové sondy pro zobrazovací hmotnostní spektrometrii
LM2018121, projekt VaV
Název: Výzkumná infrastruktura RECETOX (Akronym: RECETOX RI)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, RECETOX RI
LM2018129, projekt VaV
Název: Národní infrastruktura pro biologické a medicínské zobrazování Czech-BioImaging
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, National research infrastructure for biological and medical imaging
857560, interní kód MU
(Kód CEP: EF17_043/0009632)
Název: CETOCOEN Excellence (Akronym: CETOCOEN Excellence)
Investor: Evropská unie, CETOCOEN Excellence, Spreading excellence and widening participation
90110, velká výzkumná infrastruktura
Název: CzechNanoLab