Stimulasi Pendaran Titik Kuantum Berlapis Sistein CdSe/ZnS oleh meso-Tetrakis (p-sulfonato-fenil) Porfirin
Abstrak
Interaksi antara porfirin dan titik-titik kuantum (QD) melalui transfer energi dan/atau muatan biasanya disertai dengan pengurangan intensitas pendaran QD dan masa pakai. Namun, untuk larutan air QD CdSe/ZnS-Cys, disimpan pada 276 K selama 3 bulan (umur QD), peningkatan intensitas pendaran yang signifikan pada penambahan meso -tetrakis (p-sulfonato-fenil) porfirin (TPPS4 ) telah diamati dalam penelitian ini. Agregasi QD selama penyimpanan memicu pengurangan hasil kuantum dan masa pakai pendarannya. Dengan menggunakan teknik fluoresensi mapan dan penyelesaian waktu, kami menunjukkan bahwa TPPS4 merangsang disagregasi CdSe/ZnS-Cys QD tua dalam larutan berair, meningkatkan hasil kuantum pendarannya, yang akhirnya mencapai QD yang baru disiapkan. Disagregasi terjadi karena peningkatan tolakan elektrostatik antara QD pada ikatannya dengan molekul porfirin bermuatan negatif. Pengikatan hanya empat molekul porfirin per QD tunggal sudah cukup untuk disagregasi QD total. Analisis kurva peluruhan pendaran QD menunjukkan bahwa disagregasi yang lebih kuat memengaruhi pendaran yang terkait dengan pemusnahan lubang elektron di kulit QD. Hasil yang diperoleh menunjukkan cara untuk memperbaiki QD yang sudah tua dengan menambahkan beberapa molekul atau ion ke dalam larutan, merangsang disagregasi QD dan memulihkan karakteristik pendarannya, yang mungkin penting untuk aplikasi biomedis QD, seperti diagnostik bioimaging dan fluoresensi. Di sisi lain, disagregasi penting untuk aplikasi QD dalam biologi dan kedokteran karena mengurangi ukuran partikel yang memfasilitasi internalisasinya ke dalam sel hidup melintasi membran sel.
Latar Belakang
Nanocrystals semikonduktor koloid atau titik kuantum (QD) karena karakteristik spesifiknya, penyerapan luas yang intens dan spektrum pendaran yang sempit dengan posisi maksimum yang bergantung pada ukuran dan termal dan fotostabilitas yang tinggi [1, 2], menemukan aplikasi di berbagai bidang teknologi modern, seperti seperti pencitraan medis dan diagnostik, perangkat nano komputasi modern, probe fluoresen untuk aplikasi bioanalitik, pembangkitan hidrogen fotoelektrokimia, dll. ([3,4,5,6,7] dan referensi di dalamnya). Fungsionalisasi permukaan QD dengan molekul organik memungkinkan untuk meningkatkan kelarutannya dalam air, mengurangi toksisitasnya, dan meningkatkan biokompatibilitasnya, menyiapkan QD dengan afinitas selektif terhadap struktur organisme hidup yang diinginkan [8]. Oleh karena itu, QD menarik minat khusus untuk aplikasi dalam biologi [5] dan kedokteran [6], di mana mereka dapat berhasil diterapkan sebagai probe fluoresen (FP) untuk diagnostik fluoresensi (FD) [9] dan fotosensitizer (PS) untuk fotokemoterapi (PCT) [10]. Penyerapan intens di wilayah spektral yang luas membuat QD antena yang efektif untuk akumulasi energi cahaya, dan pita pendaran sempit yang intens memfasilitasi transfer energi ke PS yang sesuai, sehingga meningkatkan efisiensi pemanfaatan energi cahaya dan akibatnya meningkatkan kemanjuran PS [7, 11] . Hal ini membuat pasangan (QD+PS) menjanjikan untuk aplikasi di FD dan PCT dan merangsang studi dalam interaksi QD dan FS, terutama dalam transfer energi dan muatan di antara keduanya.
Antara lain, cysteine-coated (CdSe/ZnS) QD ((CdSe/ZnS)-Cys QD) dan meso -tetrakis (p-sulfonato-fenil) porfirin (TPPS4 ) menarik minat khusus karena alasan berikut:ukuran kecil QD berlapis sistein (QD-Cys) yang meningkatkan mobilitasnya dan kemungkinan menembus membran sel, stabilitas kimianya yang tinggi, adsorpsi nonspesifik yang rendah, dan hasil kuantum luminesensi yang tinggi [ 12, 13]. Sebaliknya, TPPS sintetis4 porfirin adalah PS yang menjanjikan karena bersifat fotoaktif, larut dalam air, dan tidak beracun dan telah diuji di klinik dalam penerapannya dalam terapi fotodinamik (PDT) yang menunjukkan karakteristik harapan [14, 15].
Interaksi antar TPPS4 dan QD melalui energi dan/atau transfer muatan telah didokumentasikan [16]. Umumnya, proses ini disertai dengan pengurangan intensitas pendaran QD dan masa pakai. Satu lagi proses yang menyebabkan luminescence self-quenching di QD adalah self-agregasi melalui interaksi elektrostatik atau pembentukan ikatan hidrogen, dalam banyak kasus, membuat proses agregasi reversibel [17].
Dalam karya ini, kami melaporkan untuk pertama kalinya tentang stimulasi pendaran QD melalui interaksi dengan porfirin pada contoh (CdSe/ZnS)-Cys QD dan TPPS4 porfirin.
Eksperimental
Persiapan (CdSe/ZnS)-Cys Quantum Dots
(CdSe/ZnS)-Cys QD disintesis sesuai dengan metode yang diadaptasi dari [18]. Metodenya meliputi:(1) sintesis nanokristal inti CdSe hidrofobik koloid dan (2) pertumbuhan cangkang ZnS epitaksial di sekitar inti CdSe. Untuk memfungsikan QD dengan sistein, QD inti-kulit CdSe/ZnS yang dihasilkan (~ 3.0 mg) dimurnikan dari TOPO melalui dispersi tiga kali lipat dalam kloroform (500 mL) dan mengendap dengan metanol (800 mL). QD yang dimurnikan didispersikan kembali dalam kloroform (1,0 mL). DL-Sistein dalam metanol (30 mg mL
− 1
, 200 mL) ditambahkan tetes demi tetes ke dalam dispersi QD dan dicampur dengan kuat diikuti dengan sentrifugasi (10.000 rpm, 5 menit), menghilangkan kloroform. Setelah dicuci dengan metanol untuk menghilangkan kelebihan DL-Sistein melalui sentrifugasi (16.000 rpm, 10 menit, 3 kali), endapan QD dikeringkan di bawah vakum dan didispersikan kembali dalam air Milli-Q dengan NaOH 1 M (20 mL) tetes demi tetes tambahan dan disaring dengan filter jarum suntik Anotop 25 Plus (0,02 μm, Whatman).
Persiapan porfirin + (CdSe/ZnS)-Cys QD Samples
TPPS4 porfirin diperoleh dari Midcentury Chemicals (AS) dan digunakan tanpa pemurnian tambahan. Solusi eksperimental disiapkan dalam buffer fosfat (pH 7,3; 7,5 mM), menggunakan air berkualitas Milli-Q. Untuk pengukuran pendaran dalam (CdSe/ZnS)-Cys QD yang dipertahankan pada 276 K selama 3 bulan (umur QD), alikuot dari TPPS pekat4 larutan stok ([TPPS4 <stok = 140 μM) ditambahkan ke solusi awal (CdSe/ZnS)-Cys QD, menghindari efek pengenceran. Untuk percobaan pengenceran QD yang lama, alikuot dari larutan awal diganti dengan jumlah buffer fosfat yang sama. Semua eksperimen dilakukan pada suhu kamar (297 K).
Konsentrasi TPPS4 dikontrol secara spektrofotometri menggunakan 515nm = 1,3 × 10
4
M
− 1
cm
− 1
[19]. Konsentrasi titik kuantum tua (CdSe/ZnS)-Cys dihitung menggunakan puncak penyerapan eksitonik pertama pada 520 nm menggunakan ε = 5857(S )
2,65
menurut perhitungan empiris Yu [20], di mana D (nm) adalah diameter nanocrystal yang diberikan. D nilai ditentukan dari fungsi pas empiris kurva seperti yang disajikan pada [20]. Untuk kristal nano CdSe, fungsinya adalah:
Dalam kasus kami, λ = 520 nm, D = 2.6 nm, dan ε = 7,4 × 10
4
M
− 1
cm
− 1
.
Instrumen
Spektrum serapan dipantau dengan spektrofotometer Beckman Coulter DU640. Pengukuran luminesensi kondisi tunak dilakukan pada spektrofluorimeter Hitachi F-7000 di λmantan = 480 nm dan λem = 558 nm. Hasil kuantum pendaran QD (QY) yang berumur ditentukan melalui metode relatif [21] dengan pengukuran titik tunggal, λmantan = 480 nm dan λem = 558 nm, menggunakan 1-palmitoil,2-(12-[N-(7-nitrobenz-2-oxa-1,3-diazol-4-yl)amino]dodecanoyl)-sn-glisero-3-fosfokolin (C12 -NBD-PC) sebagai standar (QY = 0,34 dalam etanol) [22, 23] menurut persamaan:
dimana Akul dan Akufl0 adalah intensitas fluoresensi integral dari QD dan C12-NBD-PC, A dan A0 adalah absorbansinya di λmantan = 480 nm, dan n dan n0 adalah indeks bias dari pelarut yang digunakan, masing-masing.
Eksperimen yang diselesaikan dengan waktu dilakukan dengan menggunakan peralatan berdasarkan metode penghitungan foton tunggal berkorelasi waktu. Sumber eksitasinya adalah laser titanium-safir Tsunami 3950 Spectra Physics, yang dipompa oleh laser solid state Millenia X Spectra Physics. Frekuensi pengulangan pulsa laser adalah 8,0 MHz menggunakan pemilih pulsa 3980 Spectra Physics. Laser disetel sehingga kristal BBO generator harmonik kedua (GWN-23PL Spectra Physics) memberikan pulsa eksitasi 480 nm yang diarahkan ke spektrometer Edinburgh FL900. Spektrometer berada dalam konfigurasi format-L, panjang gelombang emisi dipilih oleh monokromator, dan foton yang dipancarkan dideteksi oleh photomultiplier pelat microchannel Hamamatsu R3809U yang didinginkan. Lebar penuh pada setengah maksimum (FWHM) fungsi respons instrumen biasanya 100 ps, dan resolusi waktu 12 ps per saluran. Perangkat lunak yang disediakan oleh Edinburgh Instruments dan perangkat lunak komersial "OriginPro9" digunakan agar sesuai dengan kurva peluruhan pendaran eksperimental.
Kualitas kecocokan dievaluasi dengan analisis parameter statistik yang dikurangi-χ
2
dan dengan memeriksa distribusi residu.
Hamburan cahaya dinamis diukur dengan NanoBrook 90Plus Zeta Particle Size Analyzer dengan eksitasi pada 640 nm menggunakan laser HeNe 40 mW (Brookhaven Instruments Corporation).
Hasil dan Diskusi
Baru disiapkan (CdSe/ZnS)-Cys QD memiliki spektrum luminesensi maksimum pada 558 nm (Gbr. 1, garis hitam), seperti yang dilaporkan sebelumnya oleh Liu et al. [13], dan hasil kuantum (QY) 0,75 [2, 24, 25]. Penambahan TPPS4 ke larutan segar tidak menyebabkan perubahan, baik dalam intensitas pendaran QD maupun profil spektrum pendaran.
Spektrum pendaran ternormalisasi (CdSe/ZnS)-Cys 558 titik kuantum dalam buffer fosfat (7,5 mM) pada pH 7,3:disiapkan segar (garis hitam, λmaks = 558 nm), setelah 3 bulan di lemari es pada 276 K (umur QD) tanpa TPPS4 (garis merah, λmaks = 556 nm), dan dengan penambahan [TPPS4 ] = 5.0 μM hingga QD lama (garis biru, λmaks = 559 nm), λmantan = 480 nm
Untuk (CdSe/ZnS)-Cys QD dilarutkan dalam air dan disimpan dalam lemari es pada 276 K selama 3 bulan (umur QD), posisi spektrum luminesensi maksimum, diukur dalam buffer fosfat (7,5 mM) pada pH 7,3, digeser biru selama 2 nm (λmaks = 556 nm), dibandingkan dengan QD baru. Pita emisi tampak melebar dan sedikit asimetris (Gbr. 1, garis merah). Hasil kuantum dari pendaran QD tua, ditentukan dengan metode yang dijelaskan di atas, adalah 0,23 ± 0,03.
Penambahan TPPS4 untuk solusi QD tua menyebabkan peningkatan signifikan dalam intensitas pendaran (Gbr. 2a), nilai QY mencapai 0,75 ± 0,08 (Gbr.2a, inset), nilai yang mendekati QD baru [2, 24, 25].
a Spektrum luminesensi dan hasil kuantum (inset) solusi berumur (CdSe/ZnS)-Cys 558 QD ([QD] = 570 nM, kurva hitam) sebagai fungsi dari TPPS4 konsentrasi porfirin. b Kinetika peluruhan pendaran QD dan rasio \( {I}_{0_3}/\left({I}_{0_2}+{I}_{0_3}\kanan) \) (inset, lihat Persamaan (3) ) sebagai fungsi dari TPPS4 konsentrasi porfirin
Apalagi dengan adanya TPPS4 , simetri pita pendaran QD tua dan pengurangan bandwidthnya diamati, disertai dengan pergeseran merah maksimum hingga λmaks = 559 nm, mendekati maksimum spektrum QD baru (Gbr. 1, garis biru.).
Kurva peluruhan luminesensi yang diperoleh pada eksitasi 480 nm untuk solusi QD segar dan lama secara berurutan dipasang sebagai jumlah dari tiga eksponensial:
di mana \( {I}_{0_i} \) dan τi adalah faktor pra-eksponensial (amplitudo) dan masa pakai i komponen peluruhan -th, masing-masing.
Masa pakai komponen untuk QD segar dan tua tidak bergantung pada keberadaan porfirin (Tabel 1). Masa pakai pendaran larutan QD segar adalah tipikal untuk (CdSe/ZnS)-Cys QD [26, 27]. Untuk QD lama, masa pakai komponen jauh lebih pendek (Tabel 1).
Nilai τ1 dalam semua kasus, QD segar dan tua dengan adanya dan tidak adanya porfirin, mendekati resolusi waktu dari peralatan penghitungan foton tunggal (≈ 100 ps) yang digunakan dalam penelitian ini. Oleh karena itu, harus dikaitkan dengan cahaya yang tersebar dari denyut nadi yang menggairahkan.
Sudah diketahui bahwa [28,29,30] berumur pendek (τ2 ) dan berumur panjang (τ3 ) komponen terkait dengan pendaran yang dihasilkan dari pemusnahan lubang elektron di inti QD (τ2 ) dan kulit (τ3 ), masing-masing. Intensitas total dari kedua komponen ini mencirikan seluruh proses pemusnahan di QD. Dalam hal ini, intensitas relatif (amplitudo) dari τ3 komponen harus menunjukkan kontribusi pemusnahan lubang elektron di kulit QD. Kontribusi relatif I3 dari 3 komponen ke kurva peluruhan dihitung sebagai:
$$ {I}_3=\frac{I_{0_3}}{I_{0_2}+{I}_{0_3}} $$ (4)
Penambahan TPPS4 untuk solusi QD segar tidak mengubah secara signifikan konten relatif komponen (data tidak ditampilkan), sedangkan untuk solusi QD lama, konten relatif τ3 komponen Saya3 meningkat dengan TPPS4 konsentrasi (Gbr. 2b, inset). Ketergantungan QY untuk pendaran titik kuantum tua pada TPPS4 konsentrasinya mirip dengan I3 (Gbr. 2a, b, insets), keduanya mencapai nilai maksimum kira-kira pada 2.0 μM TPPS4 . Artinya TPPS4 berinteraksi dengan QD yang sudah tua memengaruhi pendaran cangkang QD yang lebih kuat daripada intinya. Namun, TPPS4 dalam larutan QD segar tidak menunjukkan efek pada pendaran QD. Oleh karena itu, kami menyimpulkan bahwa TPPS4 efek yang diamati untuk larutan QD yang sudah tua tidak dapat dijelaskan dengan pengikatan porfirin ke permukaan QD.
Di sisi lain, peningkatan yang diamati dari intensitas pendaran QD tua pada interaksi dengan TPPS4 tidak dapat dijelaskan melalui transfer energi balik dari TPPS4 ke QD, karena TPPS4 spektrum fluoresensi terlokalisasi dalam kisaran λ> 600 nm di mana penyerapan QD lemah (File tambahan 1:Gambar S3). Oleh karena itu, transfer energi melalui mekanisme transfer energi resonansi Forster (FRET) sangat kecil kemungkinannya. Selain itu, pendaran QD tereksitasi pada 460 atau 480 nm, di mana TPPS4 penyerapan optik diabaikan. Selain itu, spektrum serapan TPPS4 tetap tidak berubah dalam larutan campuran, menunjukkan tidak adanya transfer muatan antara QD dan TPPS4 (File tambahan 1:Gambar S4b, c).
Kemampuan titik-titik kuantum untuk beragregasi melalui pembentukan ikatan hidrogen NH···H non-kovalen antara kelompok permukaan QD telah didokumentasikan [13, 17]. Agregasi mengurangi pendaran QD, pendinginan paling efektif komponen yang dikaitkan dengan cangkang QD [13, 17]. Pengurangan intensitas pendaran QD dan masa hidup diamati untuk CdSe-QD dalam film padat karena pembentukan agregat 3D [31]. Penulis mengusulkan model, di mana pengurangan ini dikaitkan dengan transfer energi antara QD individu secara agregat [32].
Berdasarkan bukti ini, kami percaya bahwa saat berada di lemari es, QD melakukan agregat, yang mengurangi intensitas dan masa pakai pendaran. Oleh karena itu, kami mengaitkan peningkatan yang diamati dalam intensitas pendaran QD dan masa pakai dengan adanya TPPS4 dengan disagregasi QD, dirangsang oleh TPPS4 pada pengikatannya dengan agregat. Efek serupa diamati untuk emisi QD agregat pada interaksinya dengan ion fluor [17].
Perubahan yang diamati pada profil pita luminesensi untuk QD tua (Gbr. 1) dapat dijelaskan oleh agregasi QD, serta asimetrinya dikaitkan dengan keberadaan berbagai jenis agregat. Interaksi dengan TPPS4 mengurangi agregasi dan membuat profil pita pendaran serupa dengan yang untuk QD non-agregat, yang diamati dalam solusi baru.
Pada pH netral, permukaan QD-Cys memiliki muatan negatif karena deprotonasi gugus amino terminal pada permukaannya [17, 33, 34]. Pada pH ini, TPPS4 memiliki muatan bersih (4-) karena empat gugus fenil sulfonat bermuatan negatif dalam strukturnya ([35, 36] dan referensi di dalamnya). Oleh karena itu, interaksi antara kelompok sistein QD dan TPPS4 molekul kecil kemungkinannya karena tolakan elektrostatik. Namun, afinitas tinggi dari sistem terkonjugasi porfirin untuk permukaan logam didokumentasikan dengan baik [37]. Afinitas ini harus bertanggung jawab atas TPPS4 mengikat pada permukaan titik-titik kuantum, meskipun tolakan elektrostatik antara kelompok samping QD dan porfirin. Interaksi antara permukaan QD dan sistem terkonjugasi dari porfirin terikat dapat menjelaskan pelebaran yang lemah dari spektrum fluoresensi porfirin (Gbr. 1, 3, dan File tambahan 1:Gambar S3a, inset) dan perubahan yang diamati pada spektrum eksitasi fluoresensi (Tambahan file 1:Gambar S5b, sisipan) [38].
Spektrum emisi pendaran ternormalisasi dari TPPS4 dalam buffer fosfat (7,5 mM, pH 7,3) untuk berbagai TPPS4 konsentrasi dengan adanya tua (CdSe/ZnS)-Cys 558 quantum dot (570 nM), λmantan = 460 nm
Pengikatan beberapa molekul porfirin pada permukaan QD meningkatkan muatan negatif permukaan QD, sehingga meningkatkan tolakan elektrostatik antar partikel dan menginduksi disagregasi (Skema 1) [39].
Skema interaksi antara umur (CdSe/ZnS)-Cys 558 QD dan TPPS4 porfirin pada pH netral. Molekul porfirin teradsorpsi pada permukaan QD karena afinitas tinggi dari sistem terkonjugasi porfirin untuk permukaan logam meningkatkan muatan negatif bersih pada permukaan QD, sehingga meningkatkan tolakan elektrostatik antara partikel dan menginduksi disagregasinya
Luas permukaan QD AQD 145 nm
2
cukup untuk menyerap beberapa TPPS4 molekul (ATPPS4 1,8 nm
2
per unit) [40], seperti yang diamati untuk porfirin berinteraksi dengan nanopartikel magnetik dan emas [41, 42].
Untuk menutupi seluruh area QD oleh porfirin, diperlukan 80 molekul porfirin per individu QD. Namun, saturasi luminescence QY dan I3 nilai dalam solusi QD 570 nM diamati pada sekitar [TPPS4 ] = 2.0 μM (Gbr. 2), yang menunjukkan bahwa pengikatan empat molekul porfirin per QD cukup untuk disagregasi QD. Hal ini dapat dijelaskan dengan kerapatan muatan yang lebih besar pada molekul porfirin dibandingkan dengan QD (File tambahan 1:Gambar S6) yang menghasilkan tolakan elektrostatik yang lebih kuat antara QD dengan porfirin terikat. Memang, Zeta-potensial untuk QD lanjut usia (ζQD ) adalah 36.1 mV dan untuk TPPS4 molekul (ζTPPS4 ) adalah 37.6 mV. Kepadatan muatan rata-rata, dihitung sebagai =/AQD , untuk QD individu berusia adalah
QD =36.1 mV/145 nm
2
= − 0,25 mV/nm
2
.
Pada saat yang sama, untuk individu berusia QD terikat dengan empat TPPS4 molekul, kerapatan muatan rata-rata (σQD+TPPS4 ) adalah
Dengan demikian, pengikatan empat TPPS4 molekul dengan individu berusia QD meningkatkan lebih dari 5 kali, meningkatkan gaya tolakan elektrostatik lebih dari 25 kali dan mendorong disagregasi QD tua.
Sesuai dengan hipotesis agregasi QD, efek yang serupa dengan yang diinduksi oleh TPPS4 penambahan harus diamati pada pengenceran larutan QD tua. Sungguh, kami telah mengamati peningkatan QY pendaran QD pada pengenceran larutan buffernya (Gbr. 4a, inset), yang menunjukkan bahwa pendinginan sendiri pendaran QD dalam larutan QD-Cys yang lama bergantung pada konsentrasi QD [17] . Secara bersamaan, saya3 nilai dalam kinetika pendaran QD meningkat dengan pengenceran, juga (Gbr. 4b, inset).
a Spektrum luminesensi dan hasil kuantum (inset) larutan berumur (CdSe/ZnS)-Cys 558 QD dalam fungsi konsentrasinya. b Kinetika peluruhan pendaran QD dan I3 nilai (inset, lihat Persamaan (3)) dalam fungsi konsentrasinya
Selain itu, eksperimen hamburan cahaya dinamis menunjukkan bahwa Dhd partikel hamburan dalam larutan QD setelah penuaan adalah (330 ± 170) nm, yang jauh lebih besar daripada QD segar. Pengenceran mengurangi Dhd hingga (25 ± 6) nm, sehingga menunjukkan disagregasi QD secara langsung (File tambahan 1:Tabel S1).
Ada satu aspek lagi yang menarik dari masalah ini:dapatkah penambahan TPPS4 untuk solusi QD segar mencegah agregasi mereka selama penyimpanan pada suhu rendah, sehingga menstabilkan karakteristik luminescence mereka? Namun, klarifikasi masalah ini memerlukan studi independen dan terperinci dengan menggunakan berbagai metode eksperimental dan kondisi eksperimental yang bervariasi, seperti konsentrasi reagen, suhu, durasi penyimpanan larutan (beberapa bulan), dll. Kami berencana untuk merealisasikan studi mendalam ini dalam waktu dekat. masa depan.
Kesimpulan
Berdasarkan data yang diperoleh, kami dapat menyatakan bahwa penyimpanan lama CdSe/ZnS-Cys QD dalam larutan berair bahkan pada suhu rendah menginduksi agregasinya, yang mengurangi hasil kuantum pendaran dan masa pakai. Penambahan TPPS4 porfirin merangsang disagregasi QD CdSe/ZnS-Cys tua yang diucapkan melalui peningkatan hasil kuantum pendaran QD dan kontribusi pemusnahan lubang elektron di cangkang QD dalam pendaran total QD. Disagregasi, dirangsang oleh porfirin, terjadi karena peningkatan tolakan elektrostatik antara QD agregat pada pengikatannya dengan molekul porfirin bermuatan negatif. Disagregasi juga diamati pada pengenceran larutan QD.
Hasil yang diperoleh menunjukkan cara untuk memperbaiki QD yang sudah tua dengan menambahkan beberapa molekul atau ion ke dalam larutan, merangsang disagregasi QD dan memulihkan karakteristik pendarannya, yang mungkin penting untuk aplikasi biomedis QD, seperti diagnostik bioimaging dan fluoresensi. Di sisi lain, disagregasi penting untuk aplikasi QD dalam biologi dan kedokteran karena mengurangi ukuran partikel yang memfasilitasi internalisasinya ke dalam sel hidup melintasi membran sel.
