1در حال حاضر، نقاط کوانتومی کربن به دلیل دارا بودن ویژگی های منحصر به فرد و مزایای مطلوب و جدید، توجه زیادی را به خود جلب کرده است. تبلور بالا، حلالیت در آب، پراکندگی خوب، اندازه کوچک، سمیت کم، مواد اولیه ارزان، پایداری شیمیایی بالا، سازگاری با محیط زیست، هزینه کم، پایداری در نور، انتقال بار مطلوب با رسانایی الکترونیکی پیشرفته و همچنین ویژگی های حرارتی و مکانیکی خاص برخی از این ویژگی هاست. نقاط کوانتومی کربنی کاربردهای متنوعی در زمینه های مختلف دارد. ساخت حسگرهای شیمیایی و زیستی دقیق، تصویربرداری زیستی، سلول های خورشیدی، ردیابی دارو ها، نانوپزشکی، سلول های خورشیدی، دیود ساطع نور (LED) و الکتروکاتالیزها پاره ای از این کاربردهاست. حسگرهای زیستی مبتنی بر نقاط کوانتومی کربن قادر به تشخیص انواع یون های فلزی، اسیدها، پروتئین ها، بیوتیول ها، پلی پپتیدها، DNA و miRNA، آلاینده های آب، هماتین، داروها، ویتامین ها و سایر مواد شیمیایی هستند. در مطالعه حاضر، به خواص نقاط کوانتومی کربن و برخی روش‎های ساخت و کاربرد آن ها پرداخته شده است. در ادامه مقاله، اثر نقاط کوانتومی کربن بر عوامل مهمی در گیاهان از قبیل رشد و نمو، فتوسنتز، جذب و انتقال مواد، مقاومت به تنش های زیستی و غیر زیستی و همچنین کاربرد در کشاورزی مورد بررسی قرار گرفته است.

در این پژوهش نقاط کوانتومی کربنی (CQDs) زیست ­سازگار به­ صورت تک مرحله ­ای به روش هیدروترمال از پوست گردو به­ عنوان منبع کربنی تهیه شده است. اندازه ذرات، شیمی سطح و ساختار کریستالی نقاط کوانتومی کربنی با استفاده از آنالیزهای FTIR, DLS و XRD و ویژگی­ های نوری ماده با استفاده از آنالیزهای جذبی و فلورسانسی بررسی شد. نتایج به دست آمده نشان داد که نقاط کوانتومی کربن سنتز شده از توزیع اندازه ذرات مناسبی برخوردار بوده و میانگین اندازه ذرات 5/7±2/5 بوده است. البته بیشترین توزیع اندازه ذرات مربوط به 5 تا 6 نانومتر است. همچنین اثر دما بر کربونیزاسیون اولیه بررسی شد که با افزایش دمای کوره پیرولیز درصد کربن نیز افزایش پیدا می ­کند که درصد کربن در دمای 150 درجه 46 درصد وزنی و در دمای 450 درجه 83 درصد وزنی بوده است. البته تفاوت وزنی کربن تولیدی بین دماهای 350 و 450 درجه بسیار اندک است و با در نظر گرفتن افزایش 100 درجه ای دما، دمای 350 درجه به عنوان دمای مناسب برای کربونیزاسیون اولیه پوسته گردو در نظر گرفته شد. نتایج اسپکتروم جذبی و فلورسانسی نشان داده که در طول موج 238 یک پیک جذبی از نمونه مشاهده می­ شود و نمونه نشر فلورسانی مطلوبی در طول موج 402 نانومتر از خود نشان می­ دهد. با توجه به نتیجه ­ی طیف  FT-IRبررسی شده سطح کوانتوم­ دات­ های کربنی از گروه ­های عاملی آبدوستی همچون گروه ­های هیدروکسیل، کربونیل و آمین پوشیده شده است و بر همین اساس انتظار می­ رود نانو ذرات سنتز شده پراکندگی بالایی در آب نشان دهند.

در این پژوهش، پدیده ی تشدید پلاسمون سطحی موضعی نقاط کوانتومی مس و کبالت در بستری از کربن شبه الماس بررسی شده است. کربن شبه الماس به روش رسوب دهی شیمیایی از فاز بخار به کمک پلاسما با فرکانس رادیویی لایه نشانی شد. نانوذرات مس و کبالت نیز توسط کندوپاش به روش های جریان مستقیم و فرکانس رادیویی ساخته شدند. از این روش ها در یک پروسه لایه نشانی همزمان برای ساخت لایه های مورد نظر استفاده شد. سپس، نمونه ها با استفاده از طیف سنجی های فرابنفش-مریی-فروسرخ نزدیک، پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی و نیروی اتمی تحلیل و بررسی شدند. همچنین نتایج حاصل از تغییر شرایط لایه نشانی بر کیفیت تشدید پلاسمونیک این نقاط کوانتومی مطالعه شد. نتایج نشان دادند که قله تشدید پلاسمون سطحی موضعی نقاط کوانتومی مس و کبالت در بستری از کربن شبه الماس به ترتیب در طول موج های 600 و 230 نانومتر رخ داده و از لایه نشانی همزمان عناصر، دو گروه طیف ترکیبی از پدیده تشدید پلاسمونیک نمونه ها به دست آمد.

زﻣﯿﻨﻪ و ﻫﺪف: مهندسی بافت، با طراحی داربست های زیستی و با تقلید از محیط خارج سلولی، به رشد و تکثیر سلول ها کمک کرده و نقش کلیدی در جایگزینی و ترمیم بافت های آسیب دیده دارد. در سال های اخیر، افزودن نانوذرات همانند نقاط کوانتومی کربن به داربست های زیستی مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش به سنتز داربست پلی کاپرولاکتون حاوی نقاط کوانتومی کربن و بررسی اثرات زیست سازگاری و محافظتی آن در شرایط تنش اکسیداتیو پرداخته شده است. روش کار: نقاط کوانتومی کربن با استفاده از روش پیرو لیز سنتز شده و داربست های پلیمری حاوی نقاط کوانتومی کربن به روش الکتروریسی تهیه شدند. ویژگی های فیزیکی و شیمیایی داربست با میکروسکوپ الکترونی روبشی و طیف سنجی FTIR ارزیابی شد. زیست سازگاری داربست ها و خواص آنتی اکسیدانی آن ها با روش MTT سنجیده شد. یافته ها: بررسی مورفولوژی و ساختار شیمیایی داربست، تخلخل مناسب داربست حاوی نقاط کوانتومی کربن را نشان داد. آزمون MTT به صورت قابل توجهی قابلیت زنده ماندن سلول های بنیادی را بر روی داربست های حاوی نقاط کوانتومی کربنی نشان داد. علاوه بر این، این داربست ها اثر محافظتی قابل توجهی در برابر استرس اکسیداتیو از خود نشان دادند. نتیجه گیری: این مطالعه نشان داد که داربست پلی کاپرولاکتون حاوی نقاط کوانتومی کربن، با ویژگی های زیست سازگاری بالا و خواص آنتی اکسیدانی مناسب، بستر مؤثری برای مهندسی بافت و محافظت سلولی در شرایط تنش اکسیداتیو فراهم می آورد.

در این پژوهش، نقاط کوانتومی کربن آلاییده با نیتروژن به روش میکروویو با استفاده از پیش ماده های اسید سیتریک و اوره در محیط آبی همگن سنتز شدند. توزیع متفاوتی از اندازه ذرات نانوساختار به کمک یک دستگاه گریزانه با نیروی گریز از مرکز متفاوت مرتب سازی و گزینش و ذرات بزرگ حذف شد. نمونه سنتز شده برای بررسی تشکیل ساختار بلوری و اندازه نانوذرات با آنالیز پراش پرتو ایکس شناسایی شد. پهن شدگی قله پراشی نشان از کوچک بودن اندازه نانوذراتِ سنتز شده داشت. ویژگی های نوری نمونه ها با دستگاه های طیف سنج فرابنفش-مرئی و فوتولومینسانس بررسی شد. طول موج قله های جذب به اندازه ذرات بستگی داشت و با کاهش اندازه ذرات جابجایی به سمت آبی داشت. از نمودار تاوک انرژی گاف با کاهش اندازه ذرات از 2/39 الکترون ولت به 2/62الکترون ولت افزایش نشان داد. نشر نقاط کوانتومی کربنی سنتز شده، تحت تحریک نور فرابنفش دارای تابش فلورسانس در ناحیه طیفی مرئی سبز-آبی بودند.

ردیابی سلول ها بعد از پیوند همواره یکی از دغدغه های اصلی محققان در عرصه علم ترمیمی است. یافتن یک ماده به عنوان ردیاب که بتواند ضمن ماندگاری طولانی در سلول، آثار سمی کمتری را نیز به دنبال داشته باشد، می تواند به عنوان یک راه حل برای این مساله در نظر گرفته شود. نانوکریستال های نیمه هادی موسوم به نقاط کوانتومی به دلیل ویژگی های نوری - فیزیکی منحصر به فردی که دارند کاندید مناسبی در این زمینه هستند. محدوده تحریک پذیری گسترده، طیف تابشی کم پهنا و تنظیم پذیر، درخشندگی بالا و پایداری ویژه در برابر نور از جمله ویژگی هایی است که امکان استفاده از این نانو مواد را در تصویربرداری طولانی مدت، چند منظوره و حساس از بدن موجود زنده فراهم می نماید. با این حال به دلیل وجود عوامل سمی در هسته نقاط کوانتومی، بهتر است کاربردهای بالینی آن ها با احتیاط بیشتری صورت گیرد. این مقاله خلاصه ای از نقش نقاط کوانتومی در نشان دار کردن و ردیابی سلول ها است، ضمن آن که توانایی بالقوه آن ها را در مسمومیت سلولی شرح می دهد.

زمینه و هدف: آنتی بیوتیک ها از آلاینده های نوظهور می باشند که از طریق ورود به محیط زیست موجب ایجاد مشکلات جدی شده است. لذا مطالعه حاضر باهدف بررسی اکسیداسیون آنتی بیوتیک آموکسی سیلین به وسیله فرایند نقاط کوانتومی کربنی / پرسولفات انجام شده است. مواد و روش ها: همه آزمایش ها در ظرف شیشه ای با حجم 250 میلی لیتر انجام شد. تأثیر پارامترهای عملیاتی در شرایط بهینه شامل زمان واکنش، pH، غلظت آموکسی سیلین، غلظت پرسولفات و دوز کاتالیست بر راندمان حذف مورد ارزیابی قرار گرفت. یافته ها: نتایج نشان داد بیشترین نرخ تجزیه آموکسی­سیلین (kobs) به وسیله فرآیند نقاط کوانتومی کربن/پرسولفات به میزان min-1 0/0127 است. همچنین بیشترین میزان حذف آنتی بیوتیک در شرایط بهینه: 5=pH، دوز پرسولفات: 2 میلی­مول، غلظت آموکسی­سیلین 12/5 میلی گرم در لیتر در زمان 75 دقیقه به میزان 89% به دست آمد. همچنین میزان معدنی سازی 33% به دست آمد. نتیجه گیری: نتایج این تحقیق بیانگر مؤثر بودن اکسیداسیون آموکسی سیلین به روش نقاط کربنی کوانتومی/پرسولفات می باشد.

نقاط کوانتومی از پوست پرتقال به روش هیدروترمال با موفقیت سنتز شد. نتیجه طیف پراش اشعه ایکس نشان می دهد که نمونه دارای نقاط کوانتومی می باشد. از آنالیز طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس می توان نتیجه گرفت که ساختار کربن با درصد وزنی66 درصد شکل گرفته است. جهت بررسی گروه های عاملی سطح نیز از آنالیز طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز استفاده شد که وجود عنصر اکسیژن بدلیل وجود گروه های عاملی دپوکسی و هیدروکسیل و فعال بودن سطح نقاط کوانتومی را نشان داد. از آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی نمونه دارای ریخت کروی گونه می باشد. از بررسی خواص نوری داریم که نمونه در طول موج تحریک 350 نانومتر بیشترین خاصیت فلورسانس را از خود نشان می دهد و تحت لامپ فرابنفش دارای رنگ سبز می باشد. جهت بررسی خواص ساختاری و گروه های عاملی از آنالیزهای طیف پراش اشعه ایکس، طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس، طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز و میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی استفاده شد. جهت بررسی خواص نوری از دو آنالیز مرئی- فرابنفش و فوتولومینسانس استفاده گردید.