Tıbbi Görüntülemede Molekül Zincir Uzunluğu Rengi Belirler
Dünya çapında, renkli ışık yayan karbon içeren ve diğer organik moleküller üzerinde çok sayıda araştırma ve geliştirme çalışması yapılmaktadır. Bu araştırma alanı ekran endüstrisi ve biyomedikal görüntüleme tekniklerinin geliştirilmesi tarafından yönlendirilmektedir. Organik floresan boyalarda hassas renk ayarı şimdiye kadar genellikle farklı molekülleri karıştırarak elde edilirken, araştırmacılar moleküller ile kimyasal denkleştirmeler yoluyla geniş bir renk paleti oluşturabilen bir yaklaşım geliştirdiler.
Jean-Christophe Leroux grubundaki Yingying Bao ve bilim insanları ekibi bu çalışma için floresan organik polimerlere yöneldi. Bu polimerler en iyi şekilde farklı uzunluklarda hareketli zincirler olarak düşünülebilir. Bao “Zincirler simetrik bir yapıya sahip ve içindeki iki bileşen floresans oluşumuna katkıda bulunuyor” diye açıklıyor. “Florofor adı verilen bir bileşen zincirin ortasında, diğer bileşen zincirin iki ucunun her birinde bir defa yer alıyor. “Zincirin ortasındaki floroforu zincirin her iki ucuyla birleştirmek, bilim insanlarının sayısını ve yapısını ayarlayabilecekleri bağlantılardır. Polimer zinciri uçlarından biri floroforun yanına gelecek şekilde bükülürse ve zincir aynı anda UV ışığı ile ışınlanırsa, floresan elde edilir.’’
Moleküller Arası Uzaklık
Bilim insanları artık floresan renginin sadece zincir bağlantılarının yapısına değil, aynı zamanda zincir bağlantılarının sayısına da bağlı olduğunu gösterdiler. Bao ‘’İki bileşen arasındaki mesafe, nasıl etkileştiklerini ve dolayısıyla yayılan rengi etkiler.”
Araştırmacılar canlı polimerizasyon adı verilen bir yöntem kullanarak zincir bağlantılarının sayısını düzenleyebilirler. İlk olarak yapı taşlarını florofora tutturmak için zinciri yavaş yavaş büyütürler. İstenilen uzunluğa ulaşıldığında bilim insanları işlemi sonlandırabilir ve aynı anda zincir ucu molekülünü üretebilir. Araştırmacılar bu yolla farklı renklerde polimerler ürettiler: 18’den az yapı taşı ile moleküller sarı renkte floresan; 25 zincir bağlantısı ile yeşil; 44 veya daha fazla bağlantı ile mavi. “Bu konuda özel olan şey, bu farklı ışıldayan polimerlerin hepsinin aynı bileşenlerden oluşmasıdır. Tek fark zincir uzunluğu” diyor Bao.
Geniş Renk Aralığı OLEDs
Profesör chih-Jen Shih ve Avustralya’daki Royal Melbourne Teknoloji Enstitüsü’nden bilim insanları da dahil olmak üzere araştırma ekibi çalışmalarını Science Advances dergisinde yayınladı. Şu anda araştırmacılar sarı, yeşil ve mavi renklerde floresan polimerler üretebilirler, ancak kırmızı da dahil olmak üzere diğer renkleri de içerecek şekilde bu prensibi genişletmek için çalışıyorlar.
Bao bu yeni floresan polimerlerin, elektriksel iletkenliklerinin yeterince yüksek olmadığı için ekranlarda doğrudan Oled’ler (organik LED’ler) olarak kullanılamayacağını açıklıyor. Bununla birlikte geniş renk aralığındaki Oled’leri basit bir şekilde üretmek için polimerleri yarı iletken moleküllerle birleştirmek mümkün olabilir. Konsantre güneş enerjisi santrallerinde kullanıldığında, güneş ışığını daha verimli bir şekilde toplayabilir ve böylece bitkilerin verimliliğini artırabilirler. Ana uygulama alanlarına örnek PCR floresan kullanan laboratuvar teşhis prosedürleri, hücre biyolojisi, tıpta mikroskopi ve görüntüleme teknikleri verilebilir. Diğer potansiyel kullanımlar banknotlarda ve sertifikalarda veya pasaportlarda güvenlik özellikleri olarak görülür.
Kaynak: phys.org
