Fluoreszcens sajátsággal bíró funkcionális arany nanoklaszterek

A disszertáció olyan, főként egylépéses „zöldkémiai” szintézis eljárások kidolgozásának lépéseit foglalja össze, ahol a prekurzor tetrakloroaurát-ionok redukciója és a képződő nano-objektumok stabilizálása meghatározóan kismolekulák felhasználásával történik. A kutatómunka magában foglalja a kulcsfontosságú kísérleti körülmények (fémion/ligandum moláris arány, pH, hőmérséklet, reakcióidő) tanulmányozását, illetve a nanodiszperziók széleskörű szerkezeti és optikai jellemzését.Doktori munkám során célul tűztük ki annak vizsgálatát, hogy az említett kísérleti paraméterek szisztematikus változtatása milyen hatással van a képződő Au NCs előállítási folyamatára, illetve azok reprodukálhatóságára, ahol a fémionok redukciójának megvalósítása érdekében újonnan tanulmányozott B-vitamin ill. aromás oldalláncú aminosavak hidroxámsav származékait alkalmazzuk. A szintézisek és tisztítási protokollok kidolgozásán túl az előállított termékek lehetséges hasznosíthatóságának vizsgálata is kiemelt feladatom volt. Felderíteni kívántuk egyrészt az előállított és karakterizált, kéken emittáló, aminosavak hidroxámsav származékaival stabilizált Au NCs szenzorikai területen történő felhasználási lehetőségeit. A fémionok Au NCs-kel történő detektálásáról számottevő szakirodalom áll rendelkezésre, de kevés publikáció tartalmazza a mechanizmusok részleteseb értelmezését. A legígéretesebb fémionok esetén, ahol arra lehetőség adódott feladatom volt a legkisebb kimutatható határérték meghatározása, valamint a fluoreszcencia (PL) kioltási és erősítési folyamatok értelmezése, mechanizmusuk feltárása. Optikai szenzorok fejlesztésén túl antioxidáns sajátsággal rendelkező, B-vitamin származékokkal stabilizált Au NCs előállítása és azok szerkezetvizsgálata is kutatómunkám részét képezte. Mindemellett kísérletet tettünk ezen utóbbi Au NCs marha szérum albuminnal való interakciójának feltérképezésére egyedi méréstechnikák alkalmazásával (felületi plazmon rezonancia (SPR) spektroszkópia, izoterm titrációs kalorimetria (ITC)), melyekre az irodalomban elenyésző adat áll rendelkezésre. A doktori értekezés legfőbb motivációja volt, hogy hazai viszonylatban a fluoreszcens sajátsággal rendelkező nemesfém NCs tanulmányozása egyedi kutatási terület, így az új tudományos eredményekkel a tématerület bővítéséhez szeretnénk hozzájárulni. Mindemellett a szerkezetükkel hangolható, fluoreszcens sajátsággal rendelkező szub-nanométeres struktúrák fontosságára a 2023. évi Kémiai Nobel-díj is rávilágított.