KR20110127159A - 캡슐화된 나노입자들 - Google Patents

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KR20110127159A
KR20110127159A KR1020117019578A KR20117019578A KR20110127159A KR 20110127159 A KR20110127159 A KR 20110127159A KR 1020117019578 A KR1020117019578 A KR 1020117019578A KR 20117019578 A KR20117019578 A KR 20117019578A KR 20110127159 A KR20110127159 A KR 20110127159A
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이매드 나사니
마크 크리스토퍼 맥캐언
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나노코 테크놀로지스 리미티드
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Abstract

본 발명은 양쪽 친매성 멀티-불포화 지방산 기반 화합물 또는 그 유도체로 구성된 자기-조립층 내에 캡슐화된 반도체 나노입자를 포함하는 나노입자 조성물에 관한 것이다. 양쪽 친매성 교차-결합 가능한 C8 - C36 디아세틸렌 기반 화합물 또는 그 유도체로 구성된 자기-조립층 내에 캡슐화된 반도체 나노입자를 포함하는 나노입자 조성물이 또한 제공된다.

Description

캡슐화된 나노입자들{ENCAPSULATED NANOPARTICLES}
본 발명은 캡슐화된 반도체 나노입자들을 포함하는 나노입자 조성물 및 생산 방법에 관한 것으로서, 특히, 여기에 한정되는 것은 아니며, 캡슐화되어 수성 매질(aqueous media)에 분산 또는 용해 및/또는 바이오라벨, 바이오감지 등과 같은 응용에 사용하기 위해 적용될 수 있는 코어, 코어/쉘 또는 코어/멀티쉘 반도체 나노입자들에 관련된 것이다.
형광 유기 분자들의 약점은 백화(photo-bleaching), 다른 여기 방사 주파수들(excitation irradiatioin frequencies), 그리고 넓은 방출(emission)을 포함한다. 하지만, 형광 유기 분자들을 양자점(QD) 반도체 나노입자들로 대체하면 이 같은 제한들은 피할 수 있다.
반도체 나노입자의 크기는 물질의 전자적 특성을 좌우한다; 밴드갭 에너지는 양자 구속 효과 때문에 반도체 나노입자들의 크기에 반비례한다. 다른 크기의 양자점들은 단일 파장의 빛에 의한 방사에 의해 여기되어 좁은 밴드 폭의 이산 형광 방출을 야기한다. 더 나아가서, 나노입자의 부피 대비 표면적 비율이 크면 클수록 양자점들의 물리적 화학적 특성에 더 큰 영향을 미친다.
단일 반도체 물질을 포함하는 나노입자들은 일반적으로 보통의 물리적/화학적 안정성을 나타내며 그에 따라 낮은 양자 효율을 나타낸다. 이 같이 낮은 양자 효율은 나노입자의 표면의 결함 및 댕글링 결합(dangling bond)에서 발생하는 비-방사 전자-정공 재결합에 기인한다.
코어-쉘(core-shell) 나노입자들은 반도체 코어 및 쉘 물질을 포함하는 데, 쉘 물질은 일반적으로 코어의 표면에 에피 성장하며 코어에 비해 상대적으로 넓은 밴드-갭 및 비슷한 격자 치수를 갖는다. 쉘은 결함 및 코어 표면으로부터 댕글링 결합을 제거하는데, 이는 전하 캐리어들을 코어 내에 구속하고 비-방사 재결합 중심으로 작용할 수 있는 표면 상태들로부터 멀어지게 한다. 최근에는, 코어/멀티쉘 구조의 나노입자 구조가 더 개발되었는데, 코어/멀티쉘 구조의 나노입자에서는 코어 반도체 물질에 둘 또는 그 이상의 쉘 층이 제공되어 나노입자들의 물리적, 화학적 및/또는 광학적 특성이 더 향상되었다.
코어 및 코어/(멀티)쉘 반도체 나노입자들의 표면들은 종종 아주 반응성이 높은 댕글링 결합들을 포함하는 데, 이는 유기 리간드 화합물 같은 적절한 리간드의 배위 결합에 의해 패시베이션될 수 있다. 리간드 화합물은 양자점들을 합성하기 위해서 사용되는 나노입자 코어 성장 및/또는 쉘 형성 공정에서 전형적으로 비활성의 용액에 녹거나 비활성의 용액으로 사용될 수 있다. 어느 경우든지, 리간드 화합물은 고립 쌍 전자들을 표면 금속 원자들에 제공하여 양자점들의 표면을 킬레이트화하며, 이는 임자들의 응징을 방지하고, 입자를 그 주위 화학적 환경으로부터 보호하고, 전자적 안정성을 제공하며, 상대적으로 비-극성의 용매에 용해성을 줄 수 있다.
수성 환경(즉, 물을 주로 포함하는 매질), 예를 들어 바이오표지자 또는 바이오감지 응용들에 양자점들의 광범위한 적용을 사전에 제한하는 한 요인은 수성 매질과 양자점들의 불친화성으로서, 수용액 매질에 분산 또는 용해된 양자점들을 가지는 안정적인 시스템을 형성할 수 없다는 것이다. 결과적으로 양자점들이 수성 매질에 친화적이되도록 하는 즉 수용액 또는 주로 물로 구성된 매질에 균질하게 분산되도록 하는 일련의 표면 개질 공정들이 개발되었다.
가장 널리 사용되는 양자점 표면 개질 조작은 이른바 '리간드 교환'으로 알려진 것이다. 코어 합성 및/또는 셀 공정 중에 양자점의 표면에 우연히 배위결합하는 친유성 리간드 분자들은 나중에 극성의/하전된 리간드 화합물로 교환된다. 다른 표면 개질 전략은 극성의/하전된 분자들 또는 폴리머 분자들을 양자점의 표면에 이전에 배위결합되어 있던 리간드 분자들과 상호킬레이트(interchelate) 하는 것이다.
현재의 리간드 교환 및 상호킬레이트 조작들은 양자점들이 수용성 매질과 친화적이 되도록 하지만 일반적으로 낮은 양자 수율의 및/또는 표면개질되지 않은 양자점에 비해서 더 큰 크기의 물질을 생산한다.
바이오라벨 및 관련 응용들에 양자점들의 적용을 제한하는 다른 요인은 허용할만한 수성 친화성을 가지게 하면서 양자점들을 원하는 바이오라벨 종들에 결합(link) 또는 포함시키는(associate) 것이 어렵다는 것이다.
해결되어야 할 또 다른 문제는 바이오라벨을 나르는 양자점 포함 종들이 사용에 있어서 동시에 생화학적으로 친화성이 있고 안전한 것을 보장하는 것이다.
본 발명의 목적은 상술한 문제점들의 하나 또는 그 이상을 피하거나 완화시키는 것이다.
본 발명의 제1 양태에 따른 나노입자 조성물은 양쪽 친매성 교차-결합 가능한 멀티-불포화 지방산 기반 화합물 또는 그 유도체로 구성된 자기-조립층 내에 캡슐화된 반도체 나노입자를 포함한다.
본 발명의 제2 양태에 따른 나노입자 조성물은 양쪽 친매성 교차-결합된 지방산 기반 폴리머 또는 그 유도체로 구성된 자기-조립층 내에 캡슐화된 반도체 나노입자를 포함한다.
본 발명의 제3 양태에 따른 나노입자 조성물은 양쪽 친매성 교차-결합가능한 C8 - C36 디아세틸렌 기반 화합물 또는 그 유도체로 구성된 자기-조립층 내에 캡슐화된 반도체 나노입자를 포함한다.
본 발명의 제4 양태에 따른 나노입자 조성물은 양쪽 친매성 교차-결합된 C8 - C36 디아세틸렌 기반 폴리머 또는 그 유도체로 구성된 자기-조립층 내에 캡슐화된 반도체 나노입자를 포함한다.
상술한 본 발명의 양태들은 안정적이고 강건한 캡슐화된 나노입자들을 제공하는 데, 이는 상대적으로 높은 양자 수율을 나타내고, 수성 친화성을 나타내고/나타내거나 표적 분자들 또는 결합 부위들에 결합할 수 있는 종들에 결합 가능하도록 적절히 기능화된다.
본 발명에 따른 제조된 수성 친화성 양자점들은 많은 다른 응용들에 적용될 수 있다. 예를 들어 여기에 한정되는 것은 아니며, 극성 용매(예를 들어 물 또는 물-기반 용매)로의 편입(incorporation), 전자 소자들, 잉크들, 폴리머들, 유리들 또는 양자점 나노입자들의 세포들로의 부착, 바이오분자들, 금속들, 분자들 등에의 적용을 포함한다.
당업자에게 자명하겠지만, 용어 "양쪽 친매성"은 친수성 및 친유성 특성을 모두 가지는 분자를 가리킨다. 본 발명의 몇몇 양태들은 지방산 또는 유도체를 채용하는데 이는 그 정의상 친유성 지방족 모이티(moiety)를 포함하며, 본 발명의 다른 양태들은 상대적으로 긴 C8 - C36 친유성 탄소 사슬을 포함하는 디아세틸렌 또는 유도체를 채용한다.
본 발명자들은 특별한 이론에 결부되기를 원하지 않지만, 반도체 나노입자 주위의 캡슐화층의 자기-조립은 지방산/디아세틸렌 분자들의 친유성 영역들 사이의 소수성 결합(interaction)에 의해 유도되며, 선택적으로 나노입자 표면에 결합한 친유성 리간드들과의 소수성 결합도 자기-조립에 기여한다. 후자 배열 유형의 일 예가 도3에 개략적으로 도시되어 있는바, 디아세틸렌 관능기들을 포함하는 다수의 지방산의 분자 지방족 모이티들은 이미 양자점(QD) 나노입자의 표면에 결합해 있는 리간드 분자들(검은 곡선들로 표시됨)의 친유성 영역들을 상호킬레이트 한다. 이렇게 함으로써, 지방산/디아세틸렌 분자들은 양쪽 친매성 캡슐화층으로 자기-조립하며, 이는 코팅된 나노입자에 수성 친화성을 부여하거나/부여하고 추가의 관능성을 포함하도록 추가의 화학적 개질을 받을 수 있다. 도3에 묘사된 시스템과 관련한 본 발명의 바람직한 실시 예에서, 지방산/디아세틸렌 분자들의 카르복실산 기들은 먼저 폴리에틸렌 글리콜(PEG) 또는 그 유도체 같은 다른 물 가용성 기로 대체되고, 이어서 도3에 보이는 바와 같이 캡슐화층의 자기-조립을 용이하게 하는데 효과적인 조건들하에서 나노입자들과 접촉한다.
본 발명은 따라서 캡슐화된 이산 나노입자들을 포함하는 나노입자 조성물을 제공하며, 캡슐화된 나노입자에는 전용 표면 코팅 또는 층이 제공되며 이는 추가의 관능화를 위해서 나노입자들이 수성 친화성 및/또는 수성에 적합한 성질을 갖도록 한다.
본 발명의 다양한 양태들의 바람직한 실시 예들에서, 반도체 나노입자는 반도체 물질, 바람직하게는 형광 반도체 물질로 구성된 코어를 포함한다. 반도체 물질은 주기율표의 2 내지 16족의 하나 또는 그 이상의 이온을 포함할 수 있으며, 이성분계, 삼성분계, 사성분계 물질, 즉 두 개, 세 개 또는 네 개의 서로 다른 이온을 포함하는 물질을 포함한다. 일 예로서, 나노입자는 여기에 한정되는 것은 아니며, CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, InP, InAs, InSb, AlP, AlS, AlAs, AlSb, GaN, GaP, GaAs, GaSb, PbS, PbSe, Si, Ge, MgS, MgSe, MgTe 그리고 이들의 조합들 같은 코어 반도체 물질을 포함한다. 본 발명에 따른 나노입자들은 바람직하게는 약 20nm 미만의 평균 직경, 바람직하게는 15nm 미만의 평균 직경을 보다 바람직하게는 약 2 내지 5nm 범위의 평균 직경을 가지는 코어들을 포함한다.
예를 들어 CdS, CdSe, ZnS, ZnSe, InP, GaN 등과 같은 단일 반도체 물질을 포함하는 나노입자들은 일반적으로 나노입자들의 표면의 결함 및 댕글링 결합에서 발생하는 비-방사 전자-정공 재결합에 기인하는 상대적으로 낮은 양자 효율을 나타낸다. 적어도 부분적으로 이 같은 사안을 다루기 위해, 나노입자 코어들은 적어도 부분적으로 하나 또는 그 이상의 층들(또한 여기서는 "쉘들")으로 코팅될 수 있다. 쉘은 코어와는 다른 물질로서 예를 들어 반도체 물질이다. 쉘들 또는 각각의 쉘에 포함되는 물질은 주기율표의 2 내지 16족의 하나 또는 그 이상의 이온을 포함할 수 있다. 나노입자가 둘 또는 그 이상의 쉘들을 포함할 경우, 각 쉘은 바람직하게는 다른 물질로 이루어진다. 예시적인 코어/쉘 물질에서, 코어는 위에서 상세하게 설명된 물질들의 하나로 형성되고, 쉘은 넓은 밴드-갭 에너지 및 코어 물질과 유사한 격자 치수를 갖는 반도체 물질로 구성된다. 예를 들어 쉘 물질은 여기에 한정되는 것은 아니며, ZnS, MgS, MgSe, MgTe 및 GaN을 포함한다. 코어 내부에 전하 캐리어들의 구속하여 표면 상태로부터 멀리하면 안정성이 우수하고 양자 수율이 높은 양자점들을 제공할 수 있다.
나노입자의 평균 직경은 변경되어 방출 파장을 수정할 수 있다. 에너지 레벨들 및 그에 따른 나노입자 형광 방출의 파장이 나노입자의 재료가 되는 물질 및 나노입자의 크기에 의해서 제어될 수 있다. 일반적으로 동일한 물질로 만들어진 나노입자는 그 크기가 클수록 훨씬 확연한 적색 방출을 나타낸다. 약 1 내지 15nm 범위의 평균 직경, 더 바람직하게는 1 내지 10nm의 평균 직경을 가지는 나노입자가 바람직하다. 나노입자는 약 400 내지 900nm의 파장, 더 바람직하게는 약 400 내지 700nm의 파장을 가지는 빛을 방출하는 것이 바람직하다.
본 발명의 추가 양태들은 나노입자 조성물의 제조 방법에 관련된다.
추가 제1 양태는 양쪽 친매성 교차-결합 가능한 멀티-불포화 지방산 기반 화합물 또는 그 유도체로 구성된 자기-조립층 내에 캡슐화된 반도체 나노입자를 포함하는 나노입자 조성물을 제조하는 방법을 제공하며, 상기 방법은:
a. 상기 반도체 나노입자를 제공하고;
b. 상기 양쪽 친매성 지방산 기반 화합물을 제공하고;
c. 상기 나노입자를 캡슐화하는 또는 적어도 부분적으로 캡슐화하는 자기-조립층을 형성하기 위해서 상기 양쪽 친매성 지방산 기반 화합물이 자기-조립하는 것을 허용하는 적합한 조건들 하에서 상기 반도체 나노입자를 상기 양쪽 친매성 지방산 기반 화합물과 접촉하는 것을 포함한다.
추가 양태는 양쪽 친매성 교차-결합한 지방산 기반 폴리머 또는 그 유도체로 구성된 자기-조립층 내에 캡슐화된 반도체 나노입자를 포함하는 나노입자 조성물을 제조하는 방법을 제공하며, 상기 방법은:
a. 상기 나노입자를 상기 양쪽 친매성 지방산 기반 화합물에 접촉하고;
b. 상기 양쪽 친매성 지방산 기반 화합물을 중합하는 것을 포함한다.
상기 지방산 기반 화합물은 상기 나노입자와 비교해서 적어도 10-배 과잉 몰부피에 제공되는 것이 바람직하다. 더 바람직하게는 적어도 100-배 과잉 몰부피에, 가장 바람직하게는 적어도 1000-배 과잉 몰부피에 제공된다.
바람직하게 상기 지방산 기반 화합물은, 상기 나노입자들을 상기 지방산 기반 화합물에 접촉하기 전에 친수성기를 상기 지방산 기반 화합물에 결합시키기 위해서, 상기 친수성기를 포함하는 추가 화합물과 반응한다.
상기 나노입자들을 상기 지방산 기반 화합물과 접촉하는 것은, 캡슐화층을 형성하기 위해서 나노입자들 주위에 지방산 기반 화합물의 자기-조립이 가능하도록, 바람직하게 적합한 온도(예를 들어 약 상온 또는 그 이상)에서 적합한 시간 스케일 동안(예를 들어 적어도 약 15분)의 인큐베이션을 포함한다.
중합은 용액 기반(고상 기반에 반대로) 이고/이거나 상기 지방산 기반 화합물은 광조사, 열 및/또는 화학적 중합제에 노출하는 것에 의해 효과를 내는 것이 바람직하다. 바람직한 실시 예에서, 중합은 상기 지방산 기반 화합물을 약 360nm에서 UV 광에 노출하는 것에 의해 효과를 낸다. 상기 노출은 적어도 1 내지 2분 동안, 더욱 바람직하게는 약 5분 동안 수행될 수 있다. 노출은 N2 같은 비활성 가스 분위기에서 수행될 수 있다.
추가 양태는 양쪽 친매성 교차-결합가능한 C8 - C36 디아세틸렌 기반 화합물 또는 그 유도체로 구성된 자기-조립층 내에 캡슐화된 반도체 나노입자를 포함하는 나노입자 조성물을 제조하는 방법을 제공하며, 상기 방법은:
a. 상기 나노입자를 제공하고;
b. 상기 양쪽 친매성 디아세틸렌 기반 화합물을 제공하고;
c. 상기 나노입자를 캡슐화하는 또는 적어도 부분적으로 캡슐화하는 자기-조립층을 형성하기 위해서 상기 양쪽 친매성 디아세틸렌 기반 화합물이 자기-조립하는 것을 허용하는 적합한 조건들 하에서 상기 반도체 나노입자를 상기 양쪽 친매성 디아세틸 기반 화합물과 접촉하는 것을 포함한다.
또 다른 양태는 양쪽 친매성 교차-결합된 C8 - C36 디아세틸렌 기반 폴리머 또는 그 유도체로 구성된 자기-조립층 내에 캡슐화된 반도체 나노입자를 포함하는 나노입자 조성물을 제조하는 방법을 제공하며, 상기 방법은:
a. 상기 반도체 나노입자를 상기 양쪽 친매성 디아세틸렌 기반 폴리머와 접촉하고;
b. 상기 양쪽 친매성 디아세틸렌 기반 폴리머를 중합하는 것을 포함한다.
상기 디아세틸렌 기반 폴리머는 상기 나노입자와 비교해서 적어도 10-배 과잉 몰부피에 제공되는 것이 바람직하다. 더 바람직하게는 적어도 100-배 과잉 몰부피에, 가장 바람직하게는 적어도 1000-배 과잉 몰부피에 제공된다.
상기 디아세틸렌 기반 폴리머는 상기 나노입자들을 상기 디아세틸렌 기반 폴리머에 접촉하기 전에 상기 친수성 기를 상기 디아세틸렌 기반 폴리머에 결합시키기 위해서, 상기 친수성 기를 포함하는 추가 화합물과 반응한다.
상기 나노입자들을 상기 디아세틸렌 기반 폴리머와 접촉하는 것은, 캡슐화층을 형성하기 위해서 나노입자들 주위에 디아세틸렌 기반 폴리머의 자기-조립이 가능하도록, 바람직하게는 적합한 온도(예를 들어 약 상온 또는 그 이상)에서 적합한 시간 스케일 동안(예를 들어 적어도 약 15분)의 인큐베이션을 포함한다.
중합은 고상 기반이라기보다 용액 기반인 것이 바람직하며 상기 디아세틸렌 기반 폴리머는 광조사, 열 및/또는 화학적 중합제에 노출하는 것에 의해 효과를 내는 것이 바람직하다. 바람직한 실시 예에서, 중합은 상기 지방산 기반 화합물을 약 360nm에서 UV 광에 노출하는 것에 의해 효과를 낸다. 상기 노출은 적어도 1 내지 2분 동안, 더욱 바람직하게는 약 5분 동안 수행될 수 있다. 노출은 N2 같은 비활성 가스 분위기에서 수행될 수 있다.
전형적으로, 코어, 코어/쉘 또는 코어/멀티쉘 나노입자들을 생산하기 위한 코어 및/또는 쉘 조작의 결과, 나노입자들은 적어도 부분적으로 미리스트산, 헥사데실아민 및/또는 트리옥틸포스핀옥사이드 같은 표면 결합 리간드로 코팅된다. 이 같은 리간드들은 전형적으로 코어 및/또는 쉘 조작이 수행되었던 용매로부터 유도된다. 이 같은 유형의 리간드들이 전술한 바와 같이 비-극성 매질에서 나노입자들의 안정성 증가, 전자적 안정성 제공 및/또는 원치 않은 나노입자 응집 부존재를 야기하지만, 이 같은 리간드들은 일반적으로 수용성 용매 같은 높은 극성 매질에 나노입자들이 안정적으로 분산 또는 용해되는 것을 방해한다.
바람직한 실시 예에서, 본 발명은 양자 수율이 높고 안정적이며 바람직하게 수성 친화성의 나노입자들을 제공한다. 친유성 표면 결합 리간드(들)가 코어 및/또는 쉘 조작(예: 헥사데실아민, 트리옥틸포스핀옥사이드, 미리스트산)의 결과로 나노입자의 표면에 배위되며, 그 같은 리간드들은 지방산 또는 디아세틸렌 기반 화합물로 완전히 또는 부분적으로 교환되고/교환되거나, 지방산 또는 디아세틸렌 기반 화합물은 이전에 존재하는 친유성 표면 결합 리간드들과 상호킬레이트 할 수 있다.
교차-결합가능한 멀티-불포화 지방산을 채택하는 본 발명의 양태들에서, 지방산이 단일 탄소-탄소 결합에 의해 분리된 적어도 2개의 탄소-탄소 이중 또는 삼중 결합을 포함하는 것이 바람직하다. 지방산은 바람직하게는 상기 탄소-탄소 이중 또는 삼중 결합을 통해 교차-결합가능하다.
바람직한 실시 예에서, 상기 지방산은 디아세틸렌 모이티를 포함하고, 이 경우 지방산이 디아세틸렌 모이티를 통해 교차-결합 가능하다.
상기 지방산은 광적으로, 열적으로 및/또는 화학적으로 교차-결합가능하다.
당업자는 상기 지방산이 포화 또는 불포화 지방족 카르복실산이라는 것을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 지방산 기반 화합물은 상기 지방산의 지방족 영역을 통해 상기 나노입자 표면에 바람직하게 결합되거나 상기 나노입자 표면과 연관된다. 이 경우, 상기 지방족 영역은 나노입자 표면에 결합한 다른 비-지방산 리간드 분자들을 완전히 대체, 부분적으로 대체 하고/ 대체 하거나, 상호킬레이트 할 수 있다.
디아세틸렌 기반 폴리머를 채택하는 본 발명의 양태들에서, 상기 폴리머는 교차-결합 가능한 C8 - C36 디아세틸렌 기반 화합물 또는 그 유도체로부터 유도된 교차-중합된 반복 단위들을 포함하는 것이 바람직하다.
교차-결합 가능한 C8 - C36 디아세틸렌 기반 화합물 또는 그 유도체를 채택하는 양태들에서, 상기 디아세틸렌 기반 화합물은 C15 - C30 디아세틸렌 기반 화합물인 것이 바람직하고 또는 더 바람직하게는 C18 - C24 디아세틸렌 기반 화합물이다.
바람직한 지방산 또는 디아세틸렌 기반 화합물은 선택적으로 표적 분자 또는 결합 부위, 예를 들어 생화학적 분자 또는 결합 부위에 결합가능한 결합기를 포함한다.
바람직한 실시 예에서, 상기 지방산 또는 디아세틸렌 기반 화합물은 하기 화학식 (I)을 가진다.
CH3(CH2)m-C≡C-C≡C-(CH2)n-CO2X (I)
위 화학식 (I)에서 m은 2 내지 20이고, n은 0 내지 10이고, X는 수소 또는 다른 화학기이다.
바람직한 실시 예들에서, m은 5 내지 15이고, 더 바람직하게는 m은 8 내지 12이고, 가장 바람직하게는 m은 9이다. n은 6 내지 10, 또는 더 바람직하게는 n은 8이다.
상기 지방산 또는 디아세틸렌 기반 화합물은 10,12-헵타코사디인산(10,12-Heptacosadiynoic acid), 10,12 헵타데카디인산(10,12-Heptadecadiynoic acid), 10,12-노나코사디인산(10, 12-Nonacosadiynoic acid), 10,12-펜타코사디인산(10,12-Pentacosadiynoic acid), 10,12-트리코사디인산(10,12-Tricosadiynoic acid), 2,4-헤네이코사디인산(2,4-Heneicosadiynoic acid), 2,4-헵타데카디인산(2,4-Heptadecadiynoic acid), 2,4-노나데카디인산(2,4-Nonadecadiynoic acid), 2,4-펜타데카디인산(2,4-Pentadecadiynoic acid)으로 이루어진 그룹에서 선택될 수 있다.
상기 지방산 또는 디아세틸렌 기반 화합물은 친수성기를 포함하는데, 이는 화합물에 양쪽 친매성 특성을 부여한다. 따라서 화학식 (I)에서 X는 바람직하게 친수성기이다.
상기 친수성기는 상기 지방산 화합물(화학식 (I)에서 X가 친수성기일때)의 카르복실산기로부터 유도된 탄소 원자 또는 디아세틸렌 화합물의 말단 탄소 원자에 결합될 수 있다.
적절한 친수성기가 지방산 또는 디아세틸렌 기반 화합물에 결합할 수 있다.
적절한 친수성기는 폴리에테르 결합을 포함한다. 바람직하게 상기 친수성기는 폴리에틸렌 글리콜 또는 그 유도체이며, 이는 약 1 내지 10,000 정도의 평균 분자량을, 더 바람직하게는 약 3 내지 7,000 정도의 평균 분자량을, 가장 바람직하게는 약 5,000 정도의 평균 분자량을 가질 수 있다.
상기 친수성기는 바람직하게는 선택적으로 표적 분자 또는 결합 부위에 결합할 수 있는 결합기를 포함한다.
바람직한 실시 예들에 있어서, 상기 친수성기는 유기기로부터 유도될 수 있고/유도될 수 있거나, 하나 또는 그 이상의 이종원자들(즉, 비-탄소 원자들), 예를 들어 황, 질소, 산소 및/또는 인을 포함할 수 있다. 예시적인 친수성기들은 수산화물, 알콕시화합물(alkoxide), 카르복실산, 카르복실산 에스테르, 아민, 니트로, 폴리에틸렌 글리콜, 술폰산, 술폰산 에스테르, 인산 및 인산 에스테르를 포함하는 그룹으로부터 유도될 수 있다.
임의의 적절한 친수성기가 채택될 수 있지만, 바람직한 실시 예에서 친수성기는 하전된기 또는 극성기, 예를 들어 수산화물염, 알콕시화합물염(alkoxide salt), 카르복실산염(carboxylate salt), 암모늄염, 술폰산염(sulfonate salt), 인산염(phosphate salt)을 포함한다.
카르복실기는 또한 카르복실산 및 아민 사이의 카르보디이미드(carbodiimide) 매개 결합 같은 결합/교차결합 반응에 참여하는 적절한 화학적 관능성을 제공할 수 있고 또는 단백질들, 펩티드들, 항체들, 탄수화물들, 당지질들, 당단백들 및/또는 핵산들을 포함하는 다른 종들에 결합될 수 있다.
본 발명의 범위는 상술한 바람직한 실시 예들에 한정되는 것은 아니며 상술한 실시 예들은 상술한 본 발명의 각 양태들에 깔려있는 기본 개념으로부터 벗어나지 않고 다양하게 변형될 수 있다.
본 발명의 실시 예들은 안정적이고 강건한 캡슐화된 나노입자들을 제공하는 데, 이는 상대적으로 높은 양자 수율을 나타내고, 수성 친화성을 나타내고/나타내거나 표적 분자들 또는 결합 부위들에 결합할 수 있는 종들에 결합 가능하도록 적절히 기능화된다.
본 발명은 단지 예시적인 측면에서 비-제한적인 첨부된 도면 및 실시 예를 참조하여 더 설명된다:
도1은 디아세틸렌 리간드들에 대한 리스트이다.
도2는 바람직한 디아세틸렌 단량체, 10,12-트리코사디인산의 중합을 도시한다.
도3은 중합전 디아세틸렌 단량체들을 사용한 양자점(QD) 표면의 관능화의 초기 단계에 대한 개략적인 설명이다.
도4는 pH 8.5에서 50mM 붕산염에서 바람직한 폴리에틸렌 글리콜 활성화된(PEGylate) 폴리디아세틸렌 리간드에 결합한 InP/ZnS 양자점들의 방출 스펙트럼이다.
도5는 도4에 보여진 결과들을 제공하는 InP/ZnS 양자점들의 수력학적 크기의 정규화된 플롯이다.
도6a 및 도6b는도4 및 도5에 보여진 결과들을 제공하기 위해 분석된 InP/ZnS 양자점들의 샘플의 사진이다; 도6a는 주변광하에서 얻은 것이고, 도6b는 360nM에서 UV 광 하에서 얻은 것이다.
도7은 본 발명에 따라 준비된 후 물 기반 붕산염 버퍼에 용해된 디아세틸렌 캡슐화된 양자점들의 군집에 따른 입자 크기 밀도를 도시하는 그래프이다.
실시 예들
실시 예1
PEG 활성화된 디아세틸렌 화합물을 사용한 양자점들의 관능화
적절한 중합가능 단량체를 생산하는 것에 의해 먼저 표면 캐핑(capping)제가 준비되었다. 10,12-트리코사디인산의 카르복실 말단이 DCC 결합을 사용하여 동일한 화학량론적 양의 CH3-O-PEG5000-NH2 에 결합되었다. 결과물인 PEG 활성화된 디아세틸렌 화합물이 클로로포름을 사용한 반복적인 세정 및 석출을 통해서 세정되었다. 결과물의 화학구조는 NMR에 의해 확인되었고 반응이 완료되었음을 확인하였다.
사전에 준비된 디아세틸렌 단량체가 무-카드뮴 InP/ZnS 양자점들 샘플에 더해졌다. PEG 활성화된 디아세틸렌 단량체 1000-배(단량체/양자점 몰비)가 미리스트산 캡핑제를 갖는 InP/ZnS 양자점들에 더해졌다. 그 결과 용액이 간단히 볼텍스 혼함(vortex mix)한 후 약 30분간 50℃에서 인큐베이트 되었다.
InP/ZnS 양자점들에 결합한 PEG 활성화된 디아세틸렌 단량체의 중합은 질소 가스 하에서 약 5분 동안 360nm의 UV 광으로 코팅된 양자점들을 포함하는 용액을 조사하는 것에 의해서 효력을 나타내었다. UV 광 조사후, 용액이 상온에서 밤새(~15시간) 방치되었다.
양자점들을 갖는 적절한 수성 용액은 다음과 같이 준비되었다. 양자점을 포함하는 용액이 비-관능화된 PEG 3000에 1% w/volume으로 첨가되었다. 결과물인 투명한 용액이 회전식 증발기를 사용하여 건조되었다. 건조된 잔류물에, 충분한 양의 붕산염 버퍼(50mM 나트륨 붕산염, pH8.0)가 더해졌다. 상기 잔류물이 완전히 용해되어 PEG 활성화된 디아세틸렌 폴리머로 캡핑된 양자점들 수성 용액을 형성할 때 까지, 혼합물이 천천히 휘저었다. 양자점들 최종 제제가 표준 젤 침투 컬럼을 사용하여 과잉 PEG 및 비-반응 단량체로부터 정제되었다.
상술한 과정을 통해 제조된 수용성 InP/ZnS-폴리디아세틸렌 양자점들의 방출 및 크기는 각각 도4 및 도5에 나타나 있다. 도면에서 보이는 것처럼, 캡핑된 양자점들은 약 630nm에서 방출하였고, 좁은 입자 크기 밀도를 나타내었다. 양자점들에서 나타나는 높은 수준의 수성 용해도는 도6a 및 도6b를 참조하여 확인되었는데, 도6a는 주변광 하에서 얻은 샘플의 사진이고, 도6b는 360nM에서 UV 광 하에서 얻은 사진으로서, 용액이 투명한 것을 보여준다.
실시 예2
무-카드뮴 양자점들(QDs) 샘플이 폴리디아세틸렌 표면 캡핑제를 포함하도록 실시 예1에서와 같은 비슷한 방법을 사용하여 추가로 관능화되었다. 캡슐화된 양자점들의 입자 크기 밀도는 도7에 도시되어 있는데, 도7은 동적 광 분산 및 초원심분리법(CPS) 모두를 결합한 방법을 사용하여 취해진 데이터를 표시한다. 6.8nm에서의 강한 좁은 피크는 캡슐화된 양자점들 군집에 걸쳐 낮은 입자 크기를 보여주고, 본 발명에 따른 방법들이 자기-조립된 캡슐화층이 제공된 캡슐화된 이산 양자점들을 생성한다는 결론을 뒷받침한다.

Claims (65)

  1. 양쪽 친매성 교차-결합 가능한 멀티-불포화 지방산 기반 화합물 또는 그 유도체로 구성된 자기-조립층 내에 캡슐화된 반도체 나노입자를 포함하는 나노입자 조성물
  2. 제1 항에 있어서, 상기 교차-결합 가능한 멀티-불포화 지방산은 단일 탄소-탄소 결합에 의해 분리된 적어도 두 개의 탄소-탄소 이중 또는 삼중 결합을 포함하는 나노입자 조성물.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 지방산은 상기 탄소-탄소 이중 또는 삼중 결합을 통해 교차-가능한 나노입자 조성물.
  4. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지방산은 디아세틸렌 모이티를 포함하는 나노입자 조성물.
  5. 제4 항에 있어서, 상기 지방산은 상기 디아세틸렌 모이티를 통해 교차-결합 가능한 나노입자 조성물.
  6. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지방산은 광적으로, 열적으로 및/또는 화학적으로 교차-결합가능한 나노입자 조성물.
  7. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지방산은 상기 지방산의 지방족 영역을 통해 상기 나노입자 표면과 연관되는 나노입자 조성물.
  8. 제7 항에 있어서, 상기 지방족 영역은 상기 나노입자 표면에 결합한 다른 비-지방산 리간드 분자들과 상호킬레이트 하는 나노입자 조성물.
  9. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지방산 기반 화합물은 선택적으로 표적 분자 또는 결합 부위에 결합하는 결합기를 포함하는 나노입자 조성물.
  10. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지방산 기반 화합물은 하기 화학식 (I)을 가지며,
    CH3(CH2)m-C≡C-C≡C-(CH2)n-CO2X (I)
    상기 화학식 (I)에서 m은 2 내지 20이고, n은 0 내지 10이고, X는 수소 또는 다른 화학기인 나노입자 조성물.
  11. 제10 항에 있어서, m은 5 내지 15인 나노입자 조성물.
  12. 제10 항에 있어서, m은 8 내지 12인 나노입자 조성물.
  13. 제10 항에 있어서, m은 9인 나노입자 조성물.
  14. 제10 항 내지 제13 항 중 어느 한 항에 있어서, n은 6 내지 10인 나노입자 조성물.
  15. 제10 항 내지 제13 항 중 어느 한 항에 있어서, n은 8인 나노입자 조성물.
  16. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지방산 기반 화합물은 10,12-헵타코사디인산(10,12-Heptacosadiynoic acid), 10,12 헵타데카디인산(10,12-Heptadecadiynoic acid), 10,12-노나코사디인산(10, 12-Nonacosadiynoic acid), 10,12-펜타코사디인산(10,12-Pentacosadiynoic acid), 10,12-트리코사디인산(10,12-Tricosadiynoic acid), 2,4-헤네이코사디인산(2,4-Heneicosadiynoic acid), 2,4-헵타데카디인산(2,4-Heptadecadiynoic acid), 2,4-노나데카디인산(2,4-Nonadecadiynoic acid), 2,4-펜타데카디인산(2,4-Pentadecadiynoic acid)으로 이루어진 그룹에서 선택되는 지방산으로부터 유도되는 나노입자 조성물.
  17. 제10 항 내지 제15 항 중 어느 한 항에 있어서, X는 친수성기인 나노입자 조성물.
  18. 제1 항 내지 제15 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지방산 기반 화합물은 친수성기를 포함하는 나노입자 조성물.
  19. 제17 항 또는 제18 항에 있어서, 상기 친수성기는 상기 지방산 기반 화합물의 카르복실산으로부터 유도된 탄소원자에 결합하는 나노입자 조성물.
  20. 제17 항 내지 제19 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 친수성기는 폴리에테르 결합을 포함하는 나노입자 조성물.
  21. 제17 항 내지 제19 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 친수성기는 폴리에틸렌 글리콜 또는 그 유도체인 나노입자 조성물.
  22. 제21 항에 있어서, 상기 폴리에틸렌 글리콜은 대략 1 내지 10,000의 평균 분자량을 가지는 나노입자 조성물.
  23. 제21 항에 있어서, 상기 폴리에틸렌 글리콜은 대략 3 내지 7,000의 평균 분자량을 가지는 나노입자 조성물.
  24. 제21 항에 있어서, 상기 폴리에틸렌 글리콜은 대략 5,000의 평균 분자량을 가지는 나노입자 조성물.
  25. 제17 항 내지 제24 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 친수성기는 표적 분자 또는 결합 부위에 선택적으로 결합하는 결합기를 포함하는 나노입자 조성물.
  26. 양쪽 친매성 교차-결합된 지방산 기반 폴리머 또는 그 유도체로 구성된 자기-조립층 내에 캡슐화된 반도체 나노입자를 포함하는 나노입자 조성물.
  27. 제26 항에 있어서, 상기 지방산 기반 폴리머는 교차-결합가능한 멀티-불포화 지방산 기반 화합물 또는 그 유도체로부터 유도된 교차 중합된 반복적인 단위들을 포함하는 나노입자 조성물.
  28. 제26 항 또는 제27 항에 있어서, 상기 지방산은 디아세틸렌 모이티를 포함하는 나노입자 조성물.
  29. 양쪽 친매성 교차-결합가능한 C8 - C36 디아세틸렌 기반 화합물 또는 그 유도체로 구성된 자기-조립층 내에 캡슐화된 반도체 나노입자를 포함하는 나노입자 조성물.
  30. 제29 항에 있어서, 상기 디아세틸렌 기반 화합물은 C15 - C30 디아세틸렌 기반 화합물인 나노입자 조성물.
  31. 제29 항에 있어서, 상기 디아세틸렌 기반 화합물은 C18 - C24 디아세틸렌 기반 화합물인 나노입자 조성물.
  32. 제29 항에 있어서, 상기 디아세틸렌 기반 화합물은 10,12-헵타코사디인산(10,12-Heptacosadiynoic acid), 10,12 헵타데카디인산(10,12-Heptadecadiynoic acid), 10,12-노나코사디인산(10, 12-Nonacosadiynoic acid), 10,12-펜타코사디인산(10,12-Pentacosadiynoic acid), 10,12-트리코사디인산(10,12-Tricosadiynoic acid), 2,4-헤네이코사디인산(2,4-Heneicosadiynoic acid), 2,4-헵타데카디인산(2,4-Heptadecadiynoic acid), 2,4-노나데카디인산(2,4-Nonadecadiynoic acid), 2,4-펜타데카디인산(2,4-Pentadecadiynoic acid)으로 이루어진 그룹에서 선택되는 지방산으로부터 유도되는 나노입자 조성물.
  33. 제29 항에 있어서, 상기 디아세틸렌 기반 화합물은 하기 화학식 (I)을 가지며,
    CH3(CH2)m-C≡C-C≡C-(CH2)n-CO2X (I)
    상기 화학식 (I)에서 m은 2 내지 20이고, n은 0 내지 10이고, X는 수소 또는 다른 화학기인 나노입자 조성물.
  34. 제33 항에 있어서, X는 친수성기인 나노입자 조성물.
  35. 제29 항 내지 제34 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 디아세틸렌 기반 화합물은 친수성기를 포함하는 나노입자 조성물.
  36. 제34 항 또는 제35 항에 있어서, 상기 친수성기는 상기 디아세틸렌 화합물의 말단 탄소 원자에 결합하는 나노입자 조성물.
  37. 제34 항 내지 제36 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 친수성기는 폴리에테르 결합을 포함하는 나노입자 조성물.
  38. 제34 항 내지 제36 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 친수성기는 폴리에틸렌 글리콘 또는 그 유도체인 나노입자 조성물.
  39. 제29 항 내지 제38 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 디아세틸렌 기반 화합물은 표적 분자 또는 결합 부위에 선택적으로 결합할 수 있는 결합기를 포함하는 나노입자 조성물.
  40. 양쪽 친매성 교차-결합된 C8 - C36 디아세틸렌 기반 폴리머 또는 그 유도체로 구성된 자기-조립층 내에 캡슐화된 반도체 나노입자를 포함하는 나노입자 조성물.
  41. 제40 항에 있어서, 상기 디아세틸렌 기반 폴리머는 교차-결합 가능한 C8 - C36 디아세틸렌 기반 폴리머 또는 그 유도체로부터 유도된 교차-중합한 반복 단위들을 포함하는 나노입자 조성물.
  42. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 나노입자들은 코어, 코어/쉘 또는 코어/멀티쉘 나노입자들인 나노입자 조성물.
  43. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 나노입자들은 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, InP, InAs, InSb, AlP, AlS, AlAs, AlSb, GaN, GaP, GaAs, GaSb, PbS, PbSe, Si, Ge, MgS, MgSe, MgTe 그리고 이들의 조합들 이루어진 그룹에서 선택되는 하나 또는 그 이상의 반도체 물질을 포함하는 나노입자 조성물.
  44. 양쪽 친매성 교차-결합 가능한 멀티-불포화 지방산 기반 화합물 또는 그 유도체로 구성된 자기-조립층 내에 캡슐화된 반도체 나노입자를 포함하는 나노입자 조성물을 제조하는 방법으로, 상기 방법은:
    a. 상기 반도체 나노입자를 제공하고;
    b. 상기 양쪽 친매성 지방산 기반 화합물을 제공하고;
    c. 상기 나노입자를 캡슐화하는 또는 적어도 부분적으로 캡슐화하는 자기-조립층을 형성하기 위해서 상기 양쪽 친매성 지방산 기반 화합물이 자기-조립하는 것을 허용하는 적합한 조건들 하에서 상기 반도체 나노입자를 상기 양쪽 친매성 지방산 기반 화합물과 접촉하는 것을 포함하는 나노입자 조성물 제조 방법.
  45. 제44 항에 있어서, 상기 지방산 기반 화합물은 상기 나노입자들과 비교해서 적어도 10-배 과잉 몰부비피에 제공되는 나노입자 조성물 제조 방법.
  46. 제44 항에 있어서, 상기 지방산 기반 화합물은 상기 나노입자들과 비교해서 적어도 100-배 과잉 몰부비피에 제공되는 나노입자 조성물 제조 방법.
  47. 제44 항에 있어서, 상기 지방산 기반 화합물은 상기 나노입자들과 비교해서 적어도 1000-배 과잉 몰부비피에 제공되는 나노입자 조성물 제조 방법.
  48. 제44 항 내지 제47 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지방산 기반 화합물은, 상기 나노입자들을 상기 지방산 기반 화합물에 접촉하기 전에 친수성기를 상기 지방산 기반 화합물에 결합시키기 위해서, 상기 친수성 기를 포함하는 추가 화합물과 반응하는 나노입자 조성물 제조 방법.
  49. 제44 항 내지 제48 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 나노입자들을 상기 지방산 기반 화합물과 접촉하는 것은 약 상온 또는 그 이상의 온도에서 인큐베이션 하는 것을 포함하는 나노입자 조성물 제조 방법.
  50. 제49 항에 있어서, 상기 인큐베이션은 적어도 15분 동안 수행되는 나노입자 조성물 제조 방법.
  51. 양쪽 친매성 교차-결합한 지방산 기반 폴리머 또는 그 유도체로 구성된 자기-조립층 내에 캡슐화된 반도체 나노입자를 포함하는 나노입자 조성물을 제조하는 방법으로, 상기 방법은:
    a. 상기 나노입자를 상기 양쪽 친매성 지방산 기반 화합물에 접촉하고;
    b. 상기 양쪽 친매성 지방산 기반 화합물을 중합하는 것을 포함하는 나노입자 조성물 제조 방법.
  52. 제51 항에 있어서, 상기 중합은 상기 지방산 기반 화합물을 광조사, 열 및/또는 화학적 중합제에 노출하는 것에 의해 효력을 나타내는 나노입자 조성물 제조 방법.
  53. 제51 항에 있어서, 상기 중합은 상기 지방산을 약 360nm의 UV 광에 노출하는 것에 의해 효력을 나타내는 나노입자 조성물 제조 방법.
  54. 제53 항에 있어서, 상기 노출은 적어도 1 내지 2분 동안 수행되는 나노입자 조성물 제조 방법.
  55. 양쪽 친매성 교차-결합가능한 C8 - C36 디아세틸렌 기반 화합물 또는 그 유도체로 구성된 자기-조립층 내에 캡슐화된 반도체 나노입자를 포함하는 나노입자 조성물을 제조하는 방법으로, 방법은:
    a. 상기 나노입자를 제공하고;
    b. 상기 양쪽 친매성 디아세틸렌 기반 화합물을 제공하고;
    c. 상기 나노입자를 캡슐화하는 또는 적어도 부분적으로 캡슐화하는 자기-조립층을 형성하기 위해서 상기 양쪽 친매성 디아세틸렌 기반 화합물이 자기-조립하는 것을 허용하는 적합한 조건들 하에서 상기 반도체 나노입자를 상기 양쪽 친매성 디아세틸 기반 화합물과 접촉하는 것을 포함하는 나노입자 조성물 제조 방법.
  56. 제55 항에 있어서, 상기 디아세틸렌 기반 화합물은 상기 나노입자들과 비교해서 적어도 10-배 과잉 몰부비피에 제공되는 나노입자 조성물 제조 방법.
  57. 제55 항에 있어서, 상기 디아세틸렌 기반 화합물은 상기 나노입자들과 비교해서 적어도 100-배 과잉 몰부비피에 제공되는 나노입자 조성물 제조 방법.
  58. 제55 항에 있어서, 상기 디아세틸렌 기반 화합물은 상기 나노입자들과 비교해서 적어도 1000-배 과잉 몰부비피에 제공되는 나노입자 조성물 제조 방법.
  59. 제55 항 내지 제58 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 디아세틸렌 기반 화합물은 상기 나노입자들을 상기 디아세틸렌 기반 화합물에 접촉하기 전에 친수성 기를 상기 디아세틸렌 기반 화합물에 결합시키기 위해서, 상기 친수성 기를 포함하는 추가 화합물과 반응하는 나노입자 조성물 제조 방법.
  60. 제55 항 내지 제59 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 나노입자들을 상기 디아세틸렌 기반 화합물에 접촉하는 것은 약 상온 또는 그 이상의 온도에서 인큐베이션하는 것을 포함하는 나노입자 조성물 제조 방법.
  61. 제60 항에 있어서, 상기 인큐베이션은 적어도 15분 동안 수행되는 나노입자 조성물 제조 방법.
  62. 양쪽 친매성 교차-결합한 지방산 기반 폴리머 또는 그 유도체로 구성된 자기-조립층 내에 캡슐화된 반도체 나노입자를 포함하는 나노입자 조성물을 제조하는 방법으로, 상기 방법은:
    a. 상기 나노입자를 상기 양쪽 친매성 지방산 기반 화합물에 접촉하고;
    b. 상기 양쪽 친매성 지방산 기반 화합물을 중합하는 것을 포함하는 나노입자 조성물 제조 방법.
  63. 제62 항에 있어서, 상기 중합은 상기 디아세틸렌 기반 화합물을 광조사, 열 및/또는 화학적 중합제에 노출하는 것에 의해 효력을 나타내는 나노입자 조성물 제조 방법.
  64. 제62 항에 있어서, 상기 중합은 약 360nm의 UV 광에 상기 디아세틸렌 기반 화합물을 노출하는 것에 의해 효력이 나타나는 나노입자 조성물 제조 방법.
  65. 제64 항에 있어서, 상기 중합은 적어도 1 내지 2분 동안 수행되는 나노입자 조성물 제조 방법.
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Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0409877D0 (en) 2004-04-30 2004-06-09 Univ Manchester Preparation of nanoparticle materials
GB2472542B (en) * 2005-08-12 2011-03-23 Nanoco Technologies Ltd Nanoparticles
GB0522027D0 (en) * 2005-10-28 2005-12-07 Nanoco Technologies Ltd Controlled preparation of nanoparticle materials
US8563348B2 (en) * 2007-04-18 2013-10-22 Nanoco Technologies Ltd. Fabrication of electrically active films based on multiple layers
US20080264479A1 (en) 2007-04-25 2008-10-30 Nanoco Technologies Limited Hybrid Photovoltaic Cells and Related Methods
US8784701B2 (en) * 2007-11-30 2014-07-22 Nanoco Technologies Ltd. Preparation of nanoparticle material
JP5749495B2 (ja) * 2008-02-25 2015-07-15 ナノコ テクノロジーズ リミテッド 半導体ナノ粒子キャッピング剤
US9207385B2 (en) 2008-05-06 2015-12-08 Qd Vision, Inc. Lighting systems and devices including same
EP2297762B1 (en) 2008-05-06 2017-03-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Solid state lighting devices including quantum confined semiconductor nanoparticles
WO2009137053A1 (en) 2008-05-06 2009-11-12 Qd Vision, Inc. Optical components, systems including an optical component, and devices
GB0813273D0 (en) * 2008-07-19 2008-08-27 Nanoco Technologies Ltd Method for producing aqueous compatible nanoparticles
GB0814458D0 (en) * 2008-08-07 2008-09-10 Nanoco Technologies Ltd Surface functionalised nanoparticles
GB0820101D0 (en) * 2008-11-04 2008-12-10 Nanoco Technologies Ltd Surface functionalised nanoparticles
GB0821122D0 (en) * 2008-11-19 2008-12-24 Nanoco Technologies Ltd Semiconductor nanoparticle - based light emitting devices and associated materials and methods
GB0916699D0 (en) * 2009-09-23 2009-11-04 Nanoco Technologies Ltd Semiconductor nanoparticle-based materials
GB0916700D0 (en) * 2009-09-23 2009-11-04 Nanoco Technologies Ltd Semiconductor nanoparticle-based materials
GB201005601D0 (en) * 2010-04-01 2010-05-19 Nanoco Technologies Ltd Ecapsulated nanoparticles
US9052289B2 (en) 2010-12-13 2015-06-09 Schlumberger Technology Corporation Hydrogen sulfide (H2S) detection using functionalized nanoparticles
JP2012246470A (ja) * 2011-05-31 2012-12-13 Sharp Corp 半導体ナノ粒子の製造方法、半導体ナノ粒子、ならびにこれを用いた蛍光体
WO2013078251A1 (en) 2011-11-22 2013-05-30 Qd Vision, Inc. Stress-resistant component for use with quantum dots
WO2013093631A2 (en) * 2011-12-22 2013-06-27 Nanoco Technologies, Inc. Surface modified nanoparticles
DE102012203036A1 (de) * 2012-02-28 2013-08-29 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Lumineszierende, cadmiumfreie Kern-Multischalen-Quantenpunkte auf Basis von Indiumphosphid
KR20150036127A (ko) * 2012-06-20 2015-04-07 난양 테크놀러지컬 유니버시티 복합 물질
WO2014120093A1 (en) * 2013-01-31 2014-08-07 Agency For Science, Technology And Research Electrically conductive ink composition and method of preparation thereof
US9005480B2 (en) * 2013-03-14 2015-04-14 Nanosys, Inc. Method for solventless quantum dot exchange
TWI557424B (zh) 2013-08-14 2016-11-11 納諾柯技術有限公司 使用多相樹脂的量子點薄膜
KR101916288B1 (ko) * 2014-01-06 2018-11-07 나노코 테크놀로지스 리미티드 표면 변형된 나노입자
CN107636112A (zh) * 2015-05-28 2018-01-26 富士胶片株式会社 含有量子点的组合物、波长转换部件、背光单元及液晶显示装置
SG10201910772PA (en) 2016-03-28 2020-01-30 Entegris Inc Hydrogenated isotopically enriched boron trifluoride dopant source gas composition
US20180092815A1 (en) * 2016-10-04 2018-04-05 Nanoco Technologies Ltd. Polymerizable quantum dot nanoparticles and their use as therapeutic, ablation and tattooing agents
CN106905497B (zh) 2017-03-22 2021-01-12 京东方科技集团股份有限公司 量子点复合物、中间体及其制备方法和应用
EP3653685B1 (en) * 2017-07-11 2023-09-13 TCL Technology Group Corporation Quantum dot preparation method
CN109935724B (zh) * 2017-12-15 2020-07-14 Tcl科技集团股份有限公司 量子点发光层及其制备方法和应用
CN111229120B (zh) * 2018-11-29 2022-01-07 中国石油化工股份有限公司 含脂肪酸型表面活性剂的混合体系及其制备方法
CN111229117B (zh) * 2018-11-29 2022-01-04 中国石油化工股份有限公司 含脂肪酸型表面活性剂的混合体系及其制备方法

Family Cites Families (64)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2769838A (en) * 1953-11-20 1956-11-06 Ciba Pharm Prod Inc Polyglycol ether acid anilides
US3524771A (en) * 1969-04-03 1970-08-18 Zenith Radio Corp Semiconductor devices
US4609689A (en) * 1984-04-27 1986-09-02 Becton, Dickinson And Company Method of preparing fluorescently labeled microbeads
GB9518910D0 (en) * 1995-09-15 1995-11-15 Imperial College Process
WO1998039632A1 (en) * 1997-03-03 1998-09-11 The Regents Of The University Of California Direct colorimetric detection of biocatalysts
US6607829B1 (en) * 1997-11-13 2003-08-19 Massachusetts Institute Of Technology Tellurium-containing nanocrystalline materials
US6322901B1 (en) * 1997-11-13 2001-11-27 Massachusetts Institute Of Technology Highly luminescent color-selective nano-crystalline materials
US6699723B1 (en) * 1997-11-25 2004-03-02 The Regents Of The University Of California Organo luminescent semiconductor nanocrystal probes for biological applications and process for making and using such probes
US5990479A (en) * 1997-11-25 1999-11-23 Regents Of The University Of California Organo Luminescent semiconductor nanocrystal probes for biological applications and process for making and using such probes
AU5068999A (en) * 1998-07-31 2000-02-21 Korea Institute Of Science And Technology Lipid emulsion and solid lipid nanoparticle as a gene or drug carrier
US20030148024A1 (en) * 2001-10-05 2003-08-07 Kodas Toivo T. Low viscosity precursor compositons and methods for the depositon of conductive electronic features
EP0990903B1 (en) * 1998-09-18 2003-03-12 Massachusetts Institute Of Technology Biological applications of semiconductor nanocrystals
US6251303B1 (en) * 1998-09-18 2001-06-26 Massachusetts Institute Of Technology Water-soluble fluorescent nanocrystals
JP4404489B2 (ja) * 1998-09-18 2010-01-27 マサチューセッツ インスティテュート オブ テクノロジー 水溶性蛍光半導体ナノ結晶
US6326144B1 (en) * 1998-09-18 2001-12-04 Massachusetts Institute Of Technology Biological applications of quantum dots
US6426513B1 (en) * 1998-09-18 2002-07-30 Massachusetts Institute Of Technology Water-soluble thiol-capped nanocrystals
US6114038A (en) * 1998-11-10 2000-09-05 Biocrystal Ltd. Functionalized nanocrystals and their use in detection systems
US6261779B1 (en) * 1998-11-10 2001-07-17 Bio-Pixels Ltd. Nanocrystals having polynucleotide strands and their use to form dendrimers in a signal amplification system
US6221602B1 (en) * 1998-11-10 2001-04-24 Bio-Pixels Ltd. Functionalized nanocrystals and their use in labeling for strand synthesis or sequence determination
US6333110B1 (en) * 1998-11-10 2001-12-25 Bio-Pixels Ltd. Functionalized nanocrystals as visual tissue-specific imaging agents, and methods for fluorescence imaging
AU1717600A (en) * 1998-11-10 2000-05-29 Biocrystal Limited Methods for identification and verification
WO2000046839A2 (en) * 1999-02-05 2000-08-10 University Of Maryland, Baltimore LUMINESCENCE SPECTRAL PROPERTIES OF CdS NANOPARTICLES
JP2004512062A (ja) * 2000-07-28 2004-04-22 エモリー　ユニバーシテイ 人工膜から成る生物学的構成要素
JP4323949B2 (ja) * 2001-05-30 2009-09-02 ザ・スクリプス・リサーチ・インステイチユート 核酸用送達系
US6815064B2 (en) * 2001-07-20 2004-11-09 Quantum Dot Corporation Luminescent nanoparticles and methods for their preparation
CA2454355C (en) * 2001-07-30 2011-05-10 The Board Of Trustees Of The University Of Arkansas High quality colloidal nanocrystals and methods of preparing the same in non-coordinating solvents
US6794265B2 (en) * 2001-08-02 2004-09-21 Ultradots, Inc. Methods of forming quantum dots of Group IV semiconductor materials
US20030106488A1 (en) * 2001-12-10 2003-06-12 Wen-Chiang Huang Manufacturing method for semiconductor quantum particles
US20040007169A1 (en) * 2002-01-28 2004-01-15 Mitsubishi Chemical Corporation Semiconductor nanoparticles and thin film containing the same
US6890703B2 (en) * 2002-03-06 2005-05-10 International Business Machines Corporation Preparation of crosslinked particles from polymers having activatible crosslinking groups
AU2003241813A1 (en) * 2002-05-28 2003-12-12 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Process for producing nanoparticle and nanoparticle produced by the process
CA2495309C (en) * 2002-08-13 2011-11-08 Massachusetts Institute Of Technology Semiconductor nanocrystal heterostructures
AU2003272275A1 (en) * 2002-09-05 2004-03-29 Nanosys, Inc. Organic species that facilitate charge transfer to or from nanostructures
US6992202B1 (en) * 2002-10-31 2006-01-31 Ohio Aerospace Institute Single-source precursors for ternary chalcopyrite materials, and methods of making and using the same
US7056471B1 (en) * 2002-12-16 2006-06-06 Agency For Science Technology & Research Ternary and quarternary nanocrystals, processes for their production and uses thereof
JP2004243507A (ja) * 2002-12-19 2004-09-02 Hitachi Software Eng Co Ltd 半導体ナノ粒子及びその製造方法
EP1590171B1 (en) * 2003-01-22 2011-06-08 The Board Of Trustees Of The University Of Arkansas Monodisperse core/shell and other complex structured nanocrystals and methods of preparing the same
JP4181435B2 (ja) * 2003-03-31 2008-11-12 日油株式会社 ポリエチレングリコール修飾半導体微粒子、その製造法及び生物学的診断用材料
US7605327B2 (en) * 2003-05-21 2009-10-20 Nanosolar, Inc. Photovoltaic devices fabricated from nanostructured template
CN1312479C (zh) * 2003-08-08 2007-04-25 清华大学 一种纳米荧光磁粒及其制备方法
JP4789809B2 (ja) * 2004-01-15 2011-10-12 サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド ナノ結晶をドーピングしたマトリックス
US7645397B2 (en) * 2004-01-15 2010-01-12 Nanosys, Inc. Nanocrystal doped matrixes
WO2006115547A2 (en) * 2005-04-20 2006-11-02 Dendritic Nanotechnologies, Inc. Dendritic polymers with enhanced amplification and interior functionality
US7151047B2 (en) * 2004-04-28 2006-12-19 Warren Chan Stable, water-soluble quantum dot, method of preparation and conjugates thereof
US7588828B2 (en) * 2004-04-30 2009-09-15 Nanoco Technologies Limited Preparation of nanoparticle materials
GB0409877D0 (en) * 2004-04-30 2004-06-09 Univ Manchester Preparation of nanoparticle materials
US7615169B2 (en) * 2004-09-20 2009-11-10 The Regents Of The University Of California Method for synthesis of colloidal nanoparticles
US7261940B2 (en) * 2004-12-03 2007-08-28 Los Alamos National Security, Llc Multifunctional nanocrystals
JP4928775B2 (ja) * 2005-01-06 2012-05-09 株式会社日立ソリューションズ 半導体ナノ粒子表面修飾方法
GB2472542B (en) * 2005-08-12 2011-03-23 Nanoco Technologies Ltd Nanoparticles
EP1760800B1 (en) * 2005-09-02 2017-01-04 OSRAM OLED GmbH Radiation emitting device and method of manufacturing the same
GB0522027D0 (en) * 2005-10-28 2005-12-07 Nanoco Technologies Ltd Controlled preparation of nanoparticle materials
KR100745744B1 (ko) * 2005-11-11 2007-08-02 삼성전기주식회사 나노 입자 코팅 방법
WO2008063680A2 (en) * 2006-01-27 2008-05-29 Nano Dynamics Life Sciences, Inc. Treated articles and methods of treating articles
GB0606845D0 (en) * 2006-04-05 2006-05-17 Nanoco Technologies Ltd Labelled beads
US20080112877A1 (en) * 2006-11-14 2008-05-15 Toyota Engineering & Manufacturing North America, Inc. Metal telluride nanocrystals and synthesis thereof
US7754329B2 (en) * 2006-11-06 2010-07-13 Evident Technologies, Inc. Water-stable semiconductor nanocrystal complexes and methods of making same
US8563348B2 (en) * 2007-04-18 2013-10-22 Nanoco Technologies Ltd. Fabrication of electrically active films based on multiple layers
US8784701B2 (en) * 2007-11-30 2014-07-22 Nanoco Technologies Ltd. Preparation of nanoparticle material
JP5749495B2 (ja) * 2008-02-25 2015-07-15 ナノコ テクノロジーズ リミテッド 半導体ナノ粒子キャッピング剤
GB0813273D0 (en) * 2008-07-19 2008-08-27 Nanoco Technologies Ltd Method for producing aqueous compatible nanoparticles
GB0814458D0 (en) * 2008-08-07 2008-09-10 Nanoco Technologies Ltd Surface functionalised nanoparticles
GB0820101D0 (en) * 2008-11-04 2008-12-10 Nanoco Technologies Ltd Surface functionalised nanoparticles
GB0821122D0 (en) * 2008-11-19 2008-12-24 Nanoco Technologies Ltd Semiconductor nanoparticle - based light emitting devices and associated materials and methods

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