Published March 5, 2012 | Version v1
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Silica- and silylated europium-based luminescent hybrids: new analysis tools for biological environments

Description

The association of the very interesting luminescence properties of the lanthanide chelates with the physicochemical properties of inorganic matrix such as silica is a promising way to obtain new probes or luminescent markers for biology analyses. In this idea, this work focuses on the preparation of new hybrid materials based on the grafting of new europium(III) complexes on silica nanoparticles. These europium complexes were developed in our group using bifunctional ligands containing both complexing and grafting sites. Intrinsic characteristic of the ligands gives us the ability to make a covalent bond between the material surface and the complex. Two different methodologies were used; the first one is the direct grafting reaction involving the complex and silica nanoparticles (i.e. dense or meso-porous particles). The second one is the Stoeber reaction, where the SiO2 nanoparticles were prepared in presence of the europium complex. The last methodology has an additional difficult, because of the presence of silylated europium complex, it needs a closer control of the physicochemical conditions. The new organic-inorganic hybrid materials, obtained in this work, present an interesting luminescence behavior and this one is depending on the localization of the europium complex, i.e. on the surface or within the nanoparticles. In addition, the obtained hybrids present the nano-metric dimension and the complex is not leachable. Analyses were realized to describe the luminescence properties, beyond surface and structural characteristics. Initial results show that the new hybrids are promising candidates for luminescent bio-markers, particularly for the time-resolved analysis. (author)

Abstract (French)

Ce travail decrit la synthese, la caraterisation et l'etude des proprietes de photoluminescence d'hybrides a base de silice et de complexes d'europium(III). Ces hybrides sont ensuite organiquement modifies pour illustrer leur application potentielle en tant que sondes ou biomarqueurs. Associer les tres bonnes proprietes de luminescence des complexes de lanthanides avec les proprietes physico-chimiques d'une matrice inorganique telle que la silice est une voie prometteuse pour l'obtention de nouveaux outils d'analyse pour la biologie. La versatilite de la silice vient du fait qu'il est possible d'en modifier le coeur mais aussi la surface ainsi deux types d'hybrides ont ete envisages. Ils sont obtenus soit par greffage des complexes silyles d'europium a la surface des particules de silice, soit par incorporation des complexes pendant la synthese de la nanoparticule en utilisant notamment la methode de Stoeber en milieu microemulsion inverse. Ces deux voies ont ete explorees dans ce travail. Les nouveaux hybrides organiques-inorganiques, obtenus dans ce travail, presentent un comportement de luminescence interessant, independamment de la localisation de complexes Eu(III), c'est a dire en surface ou a l'interieur des nanoparticules. Les hybrides obtenus ont la dimension nanometrique et le complexe est lie de facon covalente. Les analyses ont ete realisees pour decrire les proprietes de luminescence, au-dela des caracteristiques de surface et de structure. Les premiers resultats montrent que les nouveaux hybrides sont des candidats prometteurs pour leur utilisation en tant que biomarqueurs luminescents, en particulier pour l'analyse en temps resolu. (auteur)

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Original title (French)
Hybrides luminescents a base de silice et de complexes d'europium silyles: de nouveaux outils d'analyse de milieux biologiques

Publishing Information

Imprint Pagination
231 p.
Report number
FRNC-TH--9309

Optional Information

Notes
158 refs.; Available from the INIS Liaison Officer for France, see the 'INIS contacts' section of the INIS website for current contact and E-mail addresses: http://www.iaea.org/inis/Contacts/