بررسی سمیت و فعالیت ضد باکتریایی نقاط کوانتومی کادمیم تلورید مورد استفاده در پزشکی هسته‌ای

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه رادیوایزوتوپ ها و رادیوداروهای سیکلوترونی پژوهشکده کاربرد پرتوها پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای

2 پژوهشکده کشاورزی هسته‌ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی ایران

3 پژوهشکده کشاورزی هسته‌ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی ایران.

چکیده

یکی از موارد استفاده عمده­ ی نقاط کوانتومی (QDs) ، کاربرد آنها در توسعه نانوحسگرهای پزشکی است. تصویربرداری زیستی­، دارورسانی هدفمند و درمان فتودینامیکی از جنبه های اصلی کاربرد این مواد است. توانایی تجمع در تومورها، سمیت سلولی، توانایی اتصال با رادیو ایزوتوپ ­ها و رفتار فلورسانس عواملی هستند که تعیین کننده نوع نقاط کوانتومی برای استفاده در پزشکی هسته­ای به عنوان عوامل ترانوستیک هستند. در این مطالعه­، اثرات  ضد باکتری (کشندگی باکتریایی) غلظت های مختلف نمونه ­های نقاط کوانتومی کادمیوم تلورید/کادمیم سولفید، نقاط کوانتومی کادمیوم تلورید و نقاط کوانتومی کادمیوم تلوریدآلاییده با گادولینیم برروی باکتری­های بیماریزا E. coli (PTCC 1330)، S. typhi (PTCC 1609)، و P. aeruginosa (PTCC 1707) بررسی شد.  نتایج نشان داد که تغییر ساختارهای هسته/ پوسته نقاط کوانتومی، به طور قابل توجهی بر سمیت آنها تأثیر می گذارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of toxicity and antibacterial activity of cadmium telluride quantum dots used in nuclear medicine

[1] M. Clift, V. Stone, “Quantum dots: an insight and perspective of their biological interaction and how this relates to their relevance for clinical use,” Theranostics, 2, 668-80, 2012.
[2] D. Wu, J. Lu, Y. Ma, Y. Cao, T. Zhang, “Mitochondrial dynamics and mitophagy involved in MPA-capped CdTe quantum dots-induced toxicity in the human liver carcinoma (HepG2) cell line,” Environmental Pollution, 274, 115681-115702, 2021.
[3] X. Kong, R. Cheng, J. Wang, Y. Fang, K. Hwang, “Nanomedicines inhibiting tumor metastasis and recurrence and their clinical applications,” Nano Today, 36, 101004-27, 2021.
[4] V. Venkatachalama, S. Ganapathya, Th. Subramanib, I. Perumalc, “Aqueous CdTe colloidal quantum dots for bio-imaging of Artemia sp,” Inorganic Chemistry Communications, 128, 108510-57, 2021.
[5] N. Xu, M. Piao, K. Arkin, L. Ren, J. Zhang, J. Hao, Y. Zheng, Q. Shang, “Imaging of water soluble CdTe/CdS core-shell quantum dots in inhibiting multidrug resistance of cancer cells,” Talanta, 201, 309-316, 2019.
 [6] M. Akbari, M. Rahimi-Nasrabadi, S. pourmasud, M. Eghbali-Arani, H. Reza Banafshe, Farhad Ahmadi, M. Ganjali, A. Sobhani nasab,, “CdTe quantum dots prepared using herbal species and microorganisms and their anti-cancer, drug delivery and antibacterial applications; a review,” Ceramics International, 46, 9979-9989, 2020.
[7] E. Oliveira, H. Santos, S. Jorge, B. Rodríguez-González, F. Novio, J. Lorenzo, D. Ruiz-Molina, J. Capelo, C. Lodeiro, “Sustainable synthesis of luminescent CdTe quantum dots coated with modified silica mesoporous nanoparticles: Towards new protein scavengers and smart drug delivery carriers,” Dyes and Pigments, 161, 360-369, 2019.
[8] D. Aydın Tekdaş, M. Durmuş, H. Yanık, V. Ahsen, “Photodynamic therapy potential of thiol-stabilized CdTe quantum dot-group 3A phthalocyanine conjugates (QD-Pc),” Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 93, 313-320, 2012.
[9] Y. Shen, Y. Sun, R. Yan, E. Chen, H. Wang, D. Ye, J. Xu, H. Chen, “Rational engineering of semiconductor QDs enabling remarkable 1O2 production for tumor-targeted photodynamic therapy,” Biomaterials, 148, 31-40, 2017.
[10] X. Li, X. Yang, L. Yuwen, W. Yang, L. Weng, Z. Teng, L. Wang, “Evaluation of toxic effects of CdTe quantum dots on the reproductive system in adult male mice,” Biomaterials, 96, 24-32, 2016.
[11] Y. Hu, H. Li, P. Meng, K. Li, Y. Xiong, Sh. Zhang, Y. Yang, A. Yin, P. Huang,, “Interactions between CdTe quantum dots and plasma proteins: Kinetics, thermodynamics and molecular structure changes,” Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 189, 110881-84, 2020.
[12] Y. Fazaeli, H. Zare, Sh. Karimi, R. Rahighi, Sh. Feizi, “Novel aspects of application of cadmium telluride quantum dots nanostructures in radiation oncology,” Applied Physics A, 123, 507-516, 2017.
[13] Y. Fazaeli, H. Zare, Sh. Karimi, Sh. Feizi, “68Ga CdTe/CdS fluorescent quantum dots for detection of tumors: investigation on the effect of nanoparticle size on stability and in vivo pharmacokinetics,” Radiochimica Acta, 108, 565-572, 2020.
[14] Sh. Gharghani, H. Zare, Z. Shahedi, Y. Fazaeli , R. Rahighi, “Synthesis of Magnetic Ions-Doped QDs Synthesized via a Facial Aqueous Solution Method for Optical/MR Dual-Modality Imaging Applications,” Journal of Fluorescence, 31, 897–906, 2021.