Inmobilización de complejos de lantánidos en nanopartículas mesoporosas de sílice

El descubrimiento de los materiales mesoporosos de sílice ha captado el interés científico debido a su alta área superficial, así como a su distribución uniforme de tamaño de poro y la posibilidad de ajustar los mismos según se requiera, siendo en la actualidad estudiados para la entrega de medicamentos, el marcaje celular y la liberación controlada de fármacos. Entre las características positivas de este nanomaterial se encuentra que parece ser un buen huésped para complejos formados con lantánidos, mismos que podrían ser aplicados en imagenología biomédica, terapia génica o entrega de medicamentos.

En general, los complejos de lantánidos con luminóforos son útiles debido a que presentan una alta eficiencia cuántica, líneas de emisión intensas, largos tiempos de vida y una alta pureza de sus colores bajo excitación ultravioleta; no obstante, su uso en aplicaciones prácticas no ha sido elevado debido a que cuentan con una baja estabilidad térmica, así como una baja fuerza mecánica. Sin embargo, la incorporación de estos complejos en materiales mesoporosos de sílice ha mostrado mejorar la estabilidad fototérmica de los complejos, así como disminuir el self-quenching resultante del efecto de concentración.

Un ejemplo de esto puede observarse en un estudio publicado en el 2010 por investigadores en la universidad de Jilin en China (véase la referencia incluida más abajo), el cual relata la utilización de nanopartículas mesoporosas de sílice coloidales como materiales para la inmobilización de complejos de lantánidos con ácido imidazoldicarboxílico, un ligante para proteger y sensibilizar al ion metálico. Los nanomateriales fotoluminiscentes sintetizados muestran una luminiscencia atribuida principalmente a transiciones de ⁵D₄ a ⁷F₅ y de ⁵D₀ a ⁷F₂, cuentan con un largo tiempo de fluorescencia y presentan fotoluminiscencias rojas y verdes intensas; de igual manera, estos nanomateriales cuentan con una estabilidad coloidal que, se presagia, les proveerá ventajas para aplicaciones potenciales en entrega de fármacos e imagenología óptica.

Referencia:

Zhang, D., Wang, X., Qiao, Z. A., Tang, D., Liu, Y., & Huo, Q. (2010). Synthesis and characterization of novel lanthanide (III) complexes-functionalized mesoporous silica nanoparticles as fluorescent nanomaterials. The Journal of Physical Chemistry C, 114(29), 12505-12510.