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Neue spektroskopische Methoden für den quantitativen Nachweis von funktionellen Gruppen auf der Oberfläche von Nanopartikeln

Nanopartikel unter einem Elektronenmikroskop

Forschende aus dem SNI-Netzwerk haben zwei neue Spektroskopie-Methoden entwickelt, mit denen sich funktionelle Gruppen auf der Oberfläche von Metalloxid-Nanopartikeln quantifizieren lassen. (Elektronenmikroskopische Aufnahme: Departement Chemie und Nano Imaging Lab, Universität Basel)

Die Kombination von Nanopartikeln mit biologisch aktiven Molekülen wie Antikörpern bietet vielversprechende Anwendungen für die Diagnose und Behandlung verschiedener Krankheiten. Um diese sogenannten biokonjugierten Nanopartikel präzise zu gestalten, ist es wichtig, vor der Biokonjugationsreaktion quantitative Informationen über die Anzahl der funktionellen Gruppen auf der Nanopartikeloberfläche zu erhalten.

Forschende aus dem SNI-Netzwerk haben nun zwei neue Methoden zur Quantifizierung funktioneller Oberflächengruppen von Metalloxid-Nanopartikeln entwickelt. Die Forschenden vom Departement Chemie der Universität Basel haben die beiden Methoden, die auf Fluoreszenz- und UV-Vis-Spektroskopie beruhen, an einem Modellsystem mit Hafniumoxid-Nanopartikeln getestet.

Die erste Quantifizierungsmethode basiert auf der Abschwächung eines Fluoreszenzsignals, die andere auf dem Verschwinden eines UV-Vis-Signals. Beide Methoden sind ähnlich genau und präzise. Darüber hinaus lässt sich die zweite Methode zuverlässig auf andere Arten von anorganischen Nanopartikeln und Oberflächenliganden anwenden.  Die experimentellen Arbeiten wurden von der SNI-Doktorandin Elizaveta Maksimova aus dem Team von Prof. Dr. Jonathan de Roo durchgeführt. Das Team hat die Ergebnisse kürzlich in der Fachzeitschrift Small Structures veröffentlicht.

Originalpublication

Elizaveta Maksimova, David E. Salazar Marcano, Jonathan De Roo 
Quantification of Azides on the Surface of Nanoparticles: Toward Precise Bioconjugation 
Small Struct. 2025, https://doi.org/10.1002/sstr.202500083