Простое приготовление водной

Том 12 научных отчетов, номер статьи: 10550 (2022 г.) Цитировать эту статью

2246 Доступов

4 цитаты

4 Альтметрика

Подробности о метриках

Углеродные точки (CD) относятся к новому классу нульмерных наноматериалов, обладающих высокой биосовместимостью, фотолюминесценцией, настраиваемой поверхностью и гидрофильными свойствами. Таким образом, компакт-диски в настоящее время представляют интерес для приложений биовизуализации и наномедицины. В этой работе ЦД, функционализированные полиэтиленгликолем (ЦД-ПЭГ), были приготовлены из пустой грозди плодов масличной пальмы гидротермальным методом в одном сосуде. ПЭГ был выбран в качестве пассивирующего агента для улучшения функциональности и фотолюминесцентных свойств компакт-дисков. Для приготовления ЦД-ПЭГ исследовали влияние температуры, времени и концентрации ПЭГ на свойства ЦД. Сразу приготовленные CD-PEG были охарактеризованы с помощью нескольких методов, включая динамическое рассеяние света, просвечивающую электронную микроскопию высокого разрешения, рентгеновскую фотоэлектронную спектроскопию, флуоресцентную спектроскопию, рамановскую спектроскопию, инфракрасную спектроскопию с преобразованием Фурье и термогравиметрический анализ. Свежеприготовленные компакт-диски в гидротермальных условиях при 220°C в течение 6 часов имели сферическую морфологию со средним диаметром 4,47 нм. После модификации CD-PEG оказались фоточувствительными и обладали превосходными свойствами фотолюминесценции. CDs-PEG впоследствии использовался в качестве носителя лекарственного средства для доставки доксорубицина [DOX] к CaCo-2, клеткам рака толстой кишки in vitro. DOX был успешно загружен на поверхность CD-PEG, что подтверждено диаграммами FT-IR и времяпролетной масс-спектрометрии с матричной лазерной десорбцией/ионизацией (MALDI-TOF/MS). Было успешно продемонстрировано селективное воздействие CDs-PEG-DOX на клетки колоректального рака по сравнению с нормальными клетками фибробластов человека.

Углеродные точки (КД) — это новый класс небольших флуоресцентных наноматериалов со средним размером менее 10 нм1. Состав основной структуры в основном состоит из углерода, окруженного или внедренного гетероатомами и функциональными группами, в зависимости от методов синтеза2. Эти углеродные наноматериалы были исследованы на предмет их хорошей биосовместимости, низкой токсичности, стабильной фотолюминесценции, растворимости в воде, многоцветной флуоресценции, большой площади поверхности и превосходных оптических свойств. Компакт-диски нашли широкое применение, например, в биовизуализации, фотокатализе, доставке лекарств, химиосенсорстве, биосенсорстве и солнечных батареях. Было разработано несколько методов синтеза компакт-дисков с различными стратегиями, такими как электрохимическое окисление, химическое окисление, лазерная абляция, пиролиз, гидротермальная карбонизация и микроволновое облучение3. После тщательной оценки существующей литературы был сделан вывод, что несколько методов и типов материалов влияют на выход и свойства синтезированных компакт-дисков. Среди них гидротермальный синтез является потенциальным способом синтеза компакт-дисков, который можно масштабировать до промышленного производства. В качестве предшественников компакт-дисков сообщалось о различных прекурсорах, таких как апельсиновая корка, кожура манго, пшеничная солома, молоко, водоросли, лимонная кислота, фолиевая кислота, мочевина, глицерин и сельскохозяйственные отходы. Однако компакт-диски, полученные традиционным методом гидротермальной карбонизации, имеют низкий квантовый выход. Для решения этой проблемы был внедрен разработанный однореакторный синтез компакт-дисков с пассивированной поверхностью для улучшения их флуоресцентных свойств и функциональных групп для использования в качестве наноносителей целевых молекул4.

Для модификации компакт-дисков для улучшения их фотолюминесцентных свойств были применены несколько пассивирующих агентов, такие как полиэтиленгликоль [ПЭГ] и полиэтиленимин [ПЭИ]. Было обнаружено, что присоединение гетероатомных фрагментов к поверхности компакт-дисков увеличивает флуоресцентное излучение компакт-дисков. Обработка ПЭГ, так называемое ПЭГилирование, является одним из привлекательных подходов к получению пассивированных компакт-дисков. Этот полимер нетоксичен, неиммуногенен, неантигенен, водорастворим и легко конъюгируется с другими биомолекулами5. Например, ПЭГ-2000 использовался в качестве модификатора поверхности для синтеза пассивированных ПЭГ компакт-дисков с повышенным квантовым выходом, тогда как -ОН-группы в значительной степени присутствовали на поверхности компакт-дисков6. Шен и др. сообщили об успешном гидротермальном синтезе компакт-дисков из графена и ПЭГ-10000 в одном реакторе для применения в фотоэлектродах. Фотоэлектрод CDs-PEG показал небольшой фототок под действием лазера ближнего инфракрасного диапазона (NIR) и более высокие флуоресцентные свойства по сравнению с немодифицированными CDs7. Кампос и др. продемонстрировали гидротермальный синтез флуоресцентной углеродной точки с использованием D-лактозы в качестве источника углерода и ПЭГ-3350 в качестве материала покрытия для создания термореактивного микрогеля. CD-ПЭГ инкапсулировали в микрогели. Синтезированные ЦД имели сферическую форму со средним размером ~ 4 нм. Гидроксильные группы ПЭГ были успешно привиты на CD с помощью процесса ПЭГилирования8. Руан и др. изучили влияние различных модификаторов на синтез CD и обнаружили, что квантовый выход CD-PEG эффективно увеличивается9.