Fluoreszierende Nanokapseln
30.10.2009Am Institut für Organische Chemie entwickelte artifizielle Vesikel aus Perylenbisimid-Farbstoffen zieren die Titelseite der Novemberausgabe von "Nature Chemistry".
Die dem Titelbild zugrunde liegende Forschungsarbeit aus dem Arbeitskreis von Professor Frank Würthner findet sich auf Seite 623 der Novemberausgabe. In den Laboratorien des Lehrstuhls wurde in den vergangenen Jahren ein einzigartiges Material auf Basis amphiphiler Perylenbisimide entwickelt, welches in Wasser zu künstlichen Vesikeln mit einer nur etwa 6 nm dicken photoaktiven Membran selbst-assembliert. Dr. Xin Zhang, Humboldt-Gastwissenschaftler am Arbeitskreis von Prof. Würthner, gelang nun der Einschluss von pH-sensitiven Bispyren-Sondenmolekülen im Kapselinneren. Abhängig vom pH-Wert der Lösung kann das Bispyren-Molekül zwei Konformationen einnehmen. Bei niedrigem pH-Wert liegt das Molekül in "offener" Form vor, bei hohem pH-Wert stapeln sich die beiden Pyren-Einheiten übereinander. Regt man das Molekül nun mit UV-Licht an, emittiert es bei hohem pH-Wert grünes bei niedrigem pH-Wert dagegen blaues Licht. Die dritte Grundfarbe, rotes Licht, wird von den Perylenbisimiden der photoaktiven Membran emittiert. Durch Überlagerung der Emissionsbanden und unter Nutzung von Fluoreszenzenergietransfer-Prozessen überlagern sich die Emissionen von Bispyren (blaugrün) und Perylenbisimid (rot) bei pH 9 zu weißem Licht. Hieraus resultiert eine ultrasensitive Nanosonde, mit der lokale pH-Änderungen verfolgt werden können. Zukünftige Anwendungen dieser funktionalen Nanokapseln im Bereich der Diagnostik und artifiziellen Photosynthese sind Gegenstand laufender Forschungsarbeiten.
Weitere Auskünfte
Prof. Dr. Frank Würthner, Tel.: 0931 31 85340, E-mail: wuerthner@chemie.uni-wuerzburg.de
Originalbeitrag
X. Zhang, S. Rehm, M. Safont-Sempere, F. Würthner, Nature Chemistry 2009, 1, 623 - 629; doi:10.1038/nchem.368
