Fluorescence Intermittency Limits Brightness in CdSe/ZnS Nanoparticles Quantified by Fluorescence Correlation Spectroscopy
Notice bibliographique
Résumé
Traditional fluorophores often impose inconvenient limitations because of their narrow excitation spectra, broad emission bands, and significant photobleaching. Quantum dots (QDs) have grown in popularity because of their high emission quantum yields, broad absorbance spectra, and narrow, tunable emission spectra. Here, coated CdSe/ZnS QDs with emission maxima at 496 nm (T2−496), ∼520 nm (QD520), and ∼560 nm (QD560 and Qdot565) were characterized while freely diffusing in solution using confocal fluorescence correlation spectroscopy (FCS) and were compared with well-known fluorophores such as Alexa 488 to reveal critical photophysical properties. Comparisons are made between dots synthesized by similar methods (QD520 and QD560 nm) differing in their emission spectra and outer coating for biofunctionalization. The same photophysical principles also describe the T2−496 and Qdot565 dots, which were synthesized by different, proprietary methods. All of the tested QDs had larger hydrodynamic radii and slower diffusion coefficients than Alexa 488 and underwent numerous transitions between bright and dark states, especially at high illumination intensities, as described here by a new FCS fitting function. The QDs with the fastest transitions between the bright and dark states had the lowest average occupancies in dark states and correspondingly higher maximum brightness per particle. Although these QDs were in some cases brighter than Alexa at low excitation intensities, the QDs saturated at lower intensities than did Alexa and had generally somewhat lower maximum brightness per particle, except for the Qdot565s. Thus, it appears that intermittency (at least in part) limits maximum brightness in QDs, despite the potential for high fluorescence emission rates that is expected from their large extinction coefficients. These results suggest possibilities for significant improvement of QDs for biological applications by adjustments of manufacturing techniques and environmental conditions.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».