Interacción de Nanopartículas fluorescentes (quantum dots) con moléculas orgánicas y su uso en el diseño de sensores y nuevos materiales Dra. Raquel E. Galian (Investigador de la FGUV) Instituto de Ciencia Molecular Universidad de Valencia, España Los quantum dots (QDs) son partículas semiconductoras, de tamaño nanoscópico, que presentan propiedades ópticas y electrónicas que dependen del tamaño de la nanopartícula e importantes ventajas 1, 2 respecto a los fluoróforos orgánicos clásicos. En este trabajo, se han utilizado QDs de tipo CdSe (core) y CdSe/ZnS (core-shell). Se discutirá el efecto simbiótico entre los QDs y sus ligandos orgánicos, y las ventajas de este efecto para mejorar la funcionalidad del QD y/o del ligando, o crear una nueva funcionalidad del sistema. Así : 1. la superficie de las nanopartícula recubierta con ligandos orgánicos puede permitir al QD i) permanecer estable en disolventes orgánicos o acuosos, debido a la repulsión estérica o iónica entre las nanopartículas, ii) mantener o aumentar sus propiedades emisivas (pasivación de los defectos de superficie, aumento de distancia entre nanopartícula y moléculas desactivadoras), y/o iii) proporcionar funcionalidad a la nanopartícula. 2. la forma esférica de la nanopartícula favorece la localización de un elevado número de ligandos en la superficie del QD. Por lo tanto, es posible tener una alta concentración local de un grupo funcional en la periferia QD, incluso en solución diluidas. 3. la acción combinada del QD y el ligando puede permitir la encapsulación o interdigitalización de otras moléculas, acercándolas a la superficie del QD. Además, el ligando funcional puede modificar reversiblemente las propiedades emisivas de las nanopartículas y esto ser utilizado para la detección de analitos, entre otras aplicaciones. Se presentará una nueva estrategia para obtener QDs de CdSe/ZnS pasivados con tiolatos, altamente fluorescentes, solubles en medios orgánicos y en agua, basada en la quimisorción de tioles en la superficie QD. 3,4 Dicha estrategia se utilizó para desarrollar un sistema supramolecular, basado en una nanopartícula de CdSe/ZnS funcionalizada con ketoprofeno y una β-ciclodextrina modificada con una molécula de pireno. Las unidades de ketoprofeno favorecen el reconocimiento molecular entre la nanopartícula y la ciclodextrina. Este efecto simbiótico se utilizó con éxito para la detección molecular de 5 diferentes analitos. Se comentará el uso de las nanopartículas como soporte de cromóforos de tipo pireno 6 ,7 , 8 y la síntesis de sistemas híbridos QD-organogel, altamente fluorescentes, a partir de un macrociclo pseudopeptidico, y ambos tipos de QDs. La presencia del QD en el sistema QD-organogel disminuye la concentración crítica del organogelante necesaria para formar los organogeles estables y 9 termorreversibles, sin afectar significativamente el interior de la red fibrilar del organogel. Este es un ejemplo del uso de QDs para el diseño de nuevos materiales híbridos. 1 P. Alivisatos, J. Phys.Chem. 1996, 100, 13226. M. Laferrière. R.E. Galian, V. Laurel, J.C. Scaiano, Chem. Commun. 2006, 257. 3 J. Aguilera-Sigalat, S. Rocton, J.F. Sánchez- Royo, R.E. Galian and J. Pérez-Prieto RSC. Adv., 2012, 2, 1632. 4 J. Aguilera-Sigalat, S. Rocton, R.E. Galian and J. Pérez-Prieto Can. J. Chem , 2011, 89, 359-363. 5 J. Aguilera-Sigalat, J. M. Casas-Solvas, M. C. Morant-Miñana, A. Vargas-Berenguel, R. E. Galian and J. Pérez-Prieto Chem. Commun., 2012, 48, 2573. 2 6 J. Aguilera-Sigalat; J. Sanchez-SanMartín; C.E. Agudelo-Morales; E. Zaballos; R. E. Galian; J. Pérez-Prieto, ChemPhysChem. 2012, 13, 835-844. 7 C. E. Agudelo-Morales, R. E. Galian, J. Pérez-Prieto Analytical Chemistry 2012, 84, 8083-8087. 8 3. Carlos E. Agudelo-Morales, Oscar F. Silva, Raquel E. Galian, Julia Pérez-Prieto ChemPhysChem. 2012, 13, 41954201. 9 P. D. Wadhavane, R. E. Galian, M. A. Izquierdo, J. Aguilera-Sigalat, F. Galindo, L. Schmidt, M. I. Burguete, J. Pérez Prieto, S. V. Luis J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 20554-20563.