Laboratorier använder ytaktiva ämnen för att separera saker, och fluorescerande färgämnen för att se saker. Rice University kemister har kombinerat de två för att förenkla livet för forskare överallt.

Wiess School of Natural Sciences labb av kemisten Angel Martí introducerade en serie av åtta fluorescerande ytaktiva ämnen i Ren och tillämpad kemi . De är exempel på vad han tror kommer att vara en moduluppsättning av fluorescerande ytaktiva ämnen för labb och industri.

Martí och Rice doktorand och huvudförfattare Ashleigh Smith McWilliams utvecklade föreningarna främst för att fånga bilder av enstaka nanorör eller celler så enkelt som möjligt.

"Vi kan färga celler eller kolnanorör med dessa ytaktiva ämnen, " Sa Martí. "De fastnar på celler eller nanorör och nu kan du använda fluorescerande mikroskopi för att visualisera dem."

Tvål och tvättmedel är vanliga ytaktiva ämnen. De är tvådelade molekyler med vattenattraherande huvuden och vattenundvikande svansar. Lägg tillräckligt mycket av dem i vatten och de kommer att bilda miceller, med huvuden vända utåt och svansarna inåt. (Liknande strukturer bildar skyddet, porösa barriärer runt celler.)

McWilliams producerade de ytaktiva medlen genom att reagera fluorescerande färgämnen med alkoholbaserade, opolära svansar, vilket fick huvudena att glöda när de triggades av synligt ljus. När föreningarna lindas runt kolnanorör i en lösning, de hindrar inte bara nanorören från att aggregeras utan gör dem mycket lättare att se under ett mikroskop.

"Tyaktiva ämnen har använts för många olika applikationer i åratal, men vi har gjort dem speciella genom att konvertera dem till bildsaker som du i allmänhet inte kan se, "Sa Martí.

"Fluorescerande ytaktiva ämnen har studerats tidigare, men den nya delen av vår är deras mångsidighet och relativa enkelhet, "McWilliams sa." Vi använder vanliga färgämnen och planerar att producera dessa ytaktiva ämnen med en mängd färger och fluorescerande egenskaper för specifika applikationer. "

De kan vara långtgående, sa Martí.

"Dessa kan gå långt utöver bildbehandlingsapplikationer, " sa han. "Till exempel, klädtillverkare använder ytaktiva ämnen och färgämnen. I teorin, de kunde kombinera dessa; istället för att använda två olika kemikalier, de skulle kunna använda en.

"Jag kan också tänka mig att använda dessa för vattenrening, där ytaktiva färgämnen kan ställas in för att fånga föroreningar och förstöra dem med hjälp av synligt ljus, " sa Martí. "För biomedicinska tillämpningar, de kan ställas in för att rikta in sig på specifika celler och döda endast de du utstrålar med ljus. Det skulle möjliggöra ett lokaliserat sätt att behandla, säga, hudcancer."

Martí sa att hans labb kunde bekräfta att fluorescerande ytaktiva ämnen är den verkliga affären. "Vi kunde karakterisera den kritiska micellkoncentrationen, koncentrationen vid vilken miceller börjar bildas, " sa han. "Så vi är 100% säkra på att dessa molekyler är ytaktiva ämnen."