Multimodal I-III-VI<sub>2</sub> quantum dots for in vivo near infrared fluorescence and magnetic resonance imaging
Notice bibliographique
Résumé
Semiconductor nanocrystals, or quantum dots (QDs) have the potential to significantly impact the performance of near infrared fluorescence imaging for biomedical research, diagnostics and optically assisted surgery. For example, QDs could be applied to detection of the sentinel lymph node, the status of which is a key prognostic factor for treatment of many types of cancer. Unfortunately, QDs emitting in the near infrared have been until recently composed of toxic compounds (Cd, Pb, Hg, Te, As...). The potential long term release of these toxic elements in the body has thus been a major obstacle to the QD clinical use, but would also represent an important hurdle for large scale optoelectronic applications. Here we present the synthesis and optical characterization of core and core-shell QDs based on CuInS2 and CuInSe2 that do not contain any toxic heavy metals. Their emission is tunable in the whole near infrared imaging window from 600 nm to 1100 nm. Growth of a ZnS shell around the CuInS2 and CuInSe2 cores increases the fluorescence quantum yield up to 60 % in organic solvents. Structural, composition and optical characterization of these QDs suggest that photoluminescence occurs from defect states inside the QD core. Core/shell QDs maintain their fluorescence properties after solubilisation in water and for long periods of time in vivo. We demonstrate their use for in vivo imaging and detection of regional lymph nodes in mice. Interestingly, CuInS2 -based QDs show a much reduced in vivo toxicity compared to CdTeSe/CdZnS QDs. In addition, we present the synthesis of novel multimodal I-III-VI2 QDs based on doping of near infrared CuInS2/ZnS QDs with paramagnetic Mn2+ ions. We characterize the structural and optical properties of these novel probes. The level of Mn doping is examined under varying synthesis conditions using elemental analysis and electron paramagnetic resonance. SQUID magnetic measurements show the super-paramagnetic behaviour of these nano-particles. These Mn-doped CuInS2/ZnS QDs constitute promising compact nano-probes for multimodal magnetic resonance imaging and near infrared fluorescence and could be useful for whole body pre-clinical MRI mapping and intra-operative optical tracking.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 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 | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».