undefined

Atomistic View of the Energy Transfer in a Fluorophore-Functionalized Gold Nanocluster

Julkaisuvuosi

2023

Tekijät

Pyo, Kyunglim; Matus, María Francisca; Hulkko, Eero; Myllyperkiö, Pasi; Malola, Sami; Kumpulainen, Tatu; Häkkinen, Hannu; Pettersson, Mika

Tiivistelmä

Understanding the dynamics of Förster resonance energy transfer (FRET) in fluorophore-functionalized nanomaterials is critical for developing and utilizing such materials in biomedical imaging and optical sensing applications. However, structural dynamics of noncovalently bound systems have a significant effect on the FRET properties affecting their applications in solutions. Here, we study the dynamics of the FRET in atomistic detail by disclosing the structural dynamics of the noncovalently bound azadioxotriangulenium dye (KU) and atomically precise gold nanocluster (Au25(p-MBA)18, p-MBA = para-mercaptobenzoic acid) with a combination of experimental and computational methods. Two distinct subpopulations involved in the energy transfer process between the KU dye and the Au25(p-MBA)18 nanoclusters were resolved by time-resolved fluorescence experiments. Molecular dynamics simulations revealed that KU is bound to the surface of Au25(p-MBA)18 by interacting with the p-MBA ligands as a monomer and as a π–π stacked dimer where the center-to-center distance of the monomers to Au25(p-MBA)18 is separated by ∼0.2 nm, thus explaining the experimental observations. The ratio of the observed energy transfer rates was in reasonably good agreement with the well-known 1/R6 distance dependence for FRET. This work discloses the structural dynamics of the noncovalently bound nanocluster-based system in water solution, providing new insight into the dynamics and energy transfer mechanism of the fluorophore-functionalized gold nanocluster at an atomistic level.
Näytä enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Jyväskylän yliopisto

Hulkko Eero

Häkkinen Hannu

Pyo Kyunglim

Matus Cortés Maria Orcid -palvelun logo

Pettersson Mika Orcid -palvelun logo

Myllyperkiö Pasi Orcid -palvelun logo

Malola Sami

Kumpulainen Tatu Orcid -palvelun logo

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Volyymi

145

Numero

27

Sivut

14697-14704

Julkaisu­foorumi

61812

Julkaisufoorumitaso

3

Avoin saatavuus

Avoin saatavuus kustantajan palvelussa

Kyllä

Julkaisukanavan avoin saatavuus

Osittain avoin julkaisukanava

Rinnakkaistallennettu

Kyllä

Muut tiedot

Tieteenalat

Kemia

Avainsanat

[object Object],[object Object],[object Object]

Julkaisumaa

Yhdysvallat (USA)

Kustantajan kansainvälisyys

Kansainvälinen

Kieli

englanti

Kansainvälinen yhteisjulkaisu

Ei

Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa

Ei

DOI

10.1021/jacs.3c02292

Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen

Kyllä