Журнал электротехники и электронных технологий

Универсальные углеродные точки: синтез, характеристики и применение

Роджер М. Леблан

Углеродные точки (CD) в последнее время привлекли большое внимание в исследованиях материаловедения и биомедицинской инженерии из-за своих уникальных свойств. Они широко исследовались для применения в печати, фотокатализе, биовизуализации, зондировании, доставке лекарств и наномедицине. В этой презентации я сначала представлю препараты различных CD. В частности, были выполнены обширные структурные характеристики для построения всеобъемлющих структурных моделей для 3 различных видов CD, полученных как с помощью подходов сверху вниз, так и снизу вверх.

Затем я в основном сосредоточусь на различных применениях CD, разработанных в нашей лаборатории, CD на основе глюкозы могут пересекать гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) благодаря наличию белков-переносчиков глюкозы на ГЭБ, точки нитрида углерода, конъюгированные с противораковыми терапевтическими препаратами и молекулой нацеливания, способны эффективно лечить диффузную крупноклеточную В-клеточную лимфому как in vitro, так и in vivo, CD, полученные из метформина, показали уникальное свойство нацеливания на ядро, CD постоянно демонстрируют способность ингибировать образование белка-предшественника амилоида (APP), бета-амилоида (Aβ) и фибрилл Aβ. CD являются перспективными наномедицинскими и лекарственными наноносителями для лечения болезни Альцгеймера, фотокаталитическая деградация различных моделей загрязнения воды выявила значительно повышенную фотокаталитическую активность гелеобразных по сравнению с большинством известных видов CD и сопоставимость с графитовым нитридом углерода (g-C3N4). Кроме того, константа скорости деградации была дополнительно улучшена в 1,4 раза путем встраивания g-C3N4 в G-CD; пилотное исследование показало, что универсальный наноноситель может быть собран путем прямого сопряжения между различными CD для выполнения многозадачности. Углеродные частицы (CD) возникли как самые ценные благословения в нанотехнологии в свете их сверхъестественных свойств и применений. Cds обычно являются углеродными наночастицами, большинство из которых имеют нормальный размер менее 10 нм. Эти материалы получаются из природных смесей и устойчивы в водных средах, что невероятно много с точки зрения органических перспектив. Проектирование поверхности предполагает важную работу для CD в расширенных приложениях, таких как опасное открытие, обнаружение веществ, санитария, биовизуализация, транспортировка лекарств, преобразование энергии и фотокатализ. Фотофизические и физические свойства CD резко колеблются за счет настройки их форм и оценок, а также за счет легирования гетероатомами, например, кислородом, азотом, фосфором, серой и бором. Кроме того, фотостабильность, высокий квантовый выход, биосовместимость, низкая токсичность, растворимость в воде, отличная проводимость и естественная приятность CD получают более благоприятные обстоятельства по сравнению с другими повсеместно воспринимаемыми квантовыми точками (КТ), такими как графеновые квантовые точки (GQD), оксиды металлов (ZnO, TiO2) и неорганические КТ (ZnO-PbS, CdSe, CuInS/ZnS и CuInS/ZnS). Действительно, неуглеродные КТ очень мало просты в своей области использования по сравнению с CD, ввиду их подлинного благополучия и экологических проблем. Диски могут быть интегрированы как из характерных, так и из искусственных природных предшественников. Изготовленные системы, которые регулярно используются в этой проблеме, - это микроволновое освещение, водная терапия, ультразвуковой свет, лазерное удаление, электрохимическое, высвобождение круговых сегментов и пиролиз. Этот краткий обзор был явно сосредоточен вокруг инженерных технологий CD и их широкого применения в натуральных и прикладных науках.