نانومقیاس

نانومقیاس

ارزیابی زیست‌سازگاری نقاط کوانتومی کربنی آلاییده به نیتروژن سنتز شده به روش هیدروترمال

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه فیزیک ماده چگال، دانشکده فیزیک، دانشگاه الزهرا، ۱۹۹۳۸-۹۳۹۷۳، تهران، ایران
2 گروه فیزیک ماده چگال، دانشکده فیزیک، دانشگاه الزهرا، تهران، ۹۳۹۷۳-۱۹۹۳۸، ایران
10.22034/ns.2026.2085410.1422
چکیده
در این پژوهش، سوسپانسیون نقاط کوانتومی کربن آلاییده به نیتروژن (N-CQDs) به روش هیدروترمال در دمای ℃ ۱۸۰ با استفاده از سیتریک اسید و اوره به عنوان منابع کربن و نیتروژن سنتز شد. تحلیل پراکندگی دینامیکی نور (DLS) نشان داد که اندازه‌ی ذرات عمدتا در بازه nm 2-7 است. تحلیل نقشه عنصری و طیف‌سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDS) وجود یکنواخت کربن‌ و نیتروژن را در سرتاسر نمونه تایید کرد. طیف‌ جذبی فرابنفش- مرئی (UV-Vis) قله‌ای در طول‌موج nm 300 و لبه جذبی در nm 363 را نشان داد. طیف فوتولومینسانس (PL) نیز رفتار وابسته به طول‌موج برانگیختگی را نشان داد ، به‌طوری که قله‌‌ی نشر N-CQDs با تغییر طول‌موج برانگیختگی از nm 300 به nm 400 از nm 412 به nm 473 جابه‌جا شد. نتایج ارزیابی زیست‌سازگاری با استفاده از آزمون MTT بر روی رده سلولی سرطانی MDA-MB-231 نشان‌دهنده زیست‌سازگاری بالا و عدم سمیت قابل توجه نمونه N-CQDs سنتز‌شده تا غلظت‌های µg/mL ۵۰۰ با نرخ زنده‌مانی بیش از 80 درصد پس از 48 ساعت می‌باشد. در مجموع، نمونه‌ N-CQDs  سنتز شده از ویژگی‌های نوری مناسب و پایداری زیستی مطلوبی برخوردار بوده و قابلیت استفاده در کاربردهای زیست‌پزشکی نظیر تصویربرداری زیستی را دارد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Biocompatibility Assessment of Nitrogen-Doped Carbon Quantum Dots Prepared by a Hydrothermal Method

نویسندگان English

Kourosh Rahimi 1
Fateme Naderi movahed 2
1 Department of Condensed Matter Physics, Faculty of Physics, Alzahra University, Tehran, 19938-93973, Iran
2 Department of Condensed Matter Physics, Faculty of Physics, Alzahra University, Tehran, 19938-93973, Iran
چکیده English

Abstract: In this study, a suspension of nitrogen-doped carbon quantum dots (N-CQDs) was synthesized via a hydrothermal method at 180 °C, utilizing citric acid and urea as carbon and nitrogen precursors, respectively. Dynamic Light Scattering (DLS) analysis revealed that the particle size distribution was predominantly within the range of 2–7 nm. Elemental mapping and Energy-Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS) confirmed the uniform distribution of carbon and nitrogen throughout the sample. The ultraviolet-visible (UV-Vis) absorption spectrum exhibited a distinct peak at 300 nm and an absorption edge at 363 nm. Photoluminescence (PL) spectroscopy demonstrated excitation-dependent emission behavior; specifically, the emission peak of N-CQDs shifted from 412 nm to 473 nm as the excitation wavelength increased from 300 nm to 400 nm. Biocompatibility assessment using the MTT assay on the MDA-MB-231 breast cancer cell line indicated high biocompatibility and negligible cytotoxicity of the synthesized N-CQDs. Notably, a cell viability rate of over 80% was maintained at concentrations up to 500 µg/mL after 48 hours of incubation. In conclusion, the synthesized N-CQDs possess favorable optical properties and substantial biological stability, suggesting their potential suitability for biomedical applications, particularly bioimaging.

کلیدواژه‌ها English

Nitrogen-doped Carbon Quantum Dots (N-CQDs)
Hydrothermal Synthesis
Photoluminescence
Biocompatibility
MTT Assay
Bioimaging

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 04 خرداد 1405

  • تاریخ دریافت 25 بهمن 1404
  • تاریخ پذیرش 04 خرداد 1405