دنیای نانو

دنیای نانو

سنتز نقاط کوانتومی کربن و تزیین آن با نانوذرات نقره و مس به روش احیای شیمیایی جهت بهبود خواص فوتوترمال با لیزر 808 نانومتر

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه آموزشی فیزیک دانشکده علوم و فناوری نانو و زیستی دانشگاه خلیج فارس بوشهر
2 گروه فیزیک، دانشکده علوم و فناوری نانو و زیستی ، دانشگاه خلیج فارس، بوشهر
3 1گروه فیزیک، دانشکده علوم و فناوری نانو و زیستی ، دانشگاه خلیج فارس، بوشهر
چکیده
در این تحقیق، نقاط‌کربنی تزیین شده با نانوذرات نقره و مس با جذب قوی در ناحیه نزدیک مادون قرمز با استفاده از یک روش آسان تهیه شدند و توانایی آن‌ها در درمان سرطان به روش نورگرمادرمانی بررسی شد. ساختار و اثر نورگرما درمانی در شرایط آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. به منظور بررسی خصوصیات ساختاری و ویژگی‌های نوری نقاط‌کربنی تزیین‌شده با نانوذرات نقره و مس آنالیزهای پراش اشعه ایکس، میکروسکوپ الکترونی عبوری، آنالیز عنصری و طیف‌سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. از لیزر 808 نانومتر )توان 1 وات بر سانتیمتر مربع( به‌عنوان منبع تابش استفاده شد. تمامی آنالیزها تشکیل نانوذره ذکرشده را تایید کردند و اندازه نقاط‌کربنی زیر 50 نانومتر بود. علاوه بر این به‌ منظور بازدهی بیشتر مقادیر تزیین‌شده نانوذرات نقره و مس بهینه شدند تا بهترین پاسخ‌دهی را داشته باشند. در نهایت، نقاط-کوانتومی کربن تزیین‌شده با نانوذرات نقره و مس پس از تابش لیزر با ثبت افزایش دمای 15.9 درجه سانتی‌گراد و 12.3 درجه سانتی‌گراد به عنوان نمونه‌های بهینه انتخاب شدند. نقاط‌کربنی تزیین شده با نانوذرات نقره و مس تهیه شده با پایداری نوری بالا و زیست سازگاری عالی، به عنوان یک عامل نورگرما درمانی عالی قابل استفاده هستند. چگالی توان پایین ( 808 نانومتری با توان 1 وات بر سانتیمتر مربع)، نقاط‌کربنی تزیین شده با نانوذرات نقره و مس را به عنوان یک عامل ایده‌آل برای درمان نورگرما درمانی در شرایط آزمایشگاهی تسهیل می‌کند. این کار، نقاط‌کربنی را به عنوان یک کاندیدای عالی برای درمان کارآمد سرطان برجسته می‌کند.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Synthesis of carbon quantum dots and their decoration with silver and copper nanoparticles via chemical reduction method to improve photothermal performance with 808 nm laser

نویسندگان English

Mohsen Mehrabi 1
Fatemeh Gharibzadeh 2
atefeh suri 3
Fatemeh Ahramifard 3
Hossein Shirkani 3
1 Department of Physics, Faculty of Nano and Biosciences and Technology, Persian Gulf University, Bushehr
2 Physics Department, Faculty of Nano and Biotechnology, Persian Gulf University, Bushehr, Iran
3 Physics Department, Faculty of Nano and Biotechnology, Persian Gulf University, Bushehr, Iran
چکیده English

In this study, silver- and copper-decorated carbon dots (Ag-CDs and Cu-CDs) with strong absorption in the near-infrared (NIR) region were successfully synthesized using a simple chemical approach, and their potential for cancer treatment through photothermal therapy was investigated. The structural characteristics and in vitro photothermal performance of the synthesized nanomaterials were systematically evaluated. To characterize the structural and optical properties of the Ag- and Cu-decorated carbon dots, X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), elemental analysis, and Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) were employed. An 808 nm laser with a power density of 1 W cm⁻² was used as the irradiation source. The results of all characterization techniques confirmed the successful formation of the synthesized nanostructures, and the average size of the carbon dots was found to be below 50 nm. Furthermore, the amounts of silver and copper nanoparticles used for surface decoration were optimized to achieve the highest photothermal response. Following laser irradiation, the Ag-decorated and Cu-decorated carbon dots exhibited temperature increases of 15.9 °C and 12.3 °C, respectively, and were therefore selected as the optimum samples. Owing to their excellent photostability, favorable biocompatibility, and enhanced photothermal performance, the synthesized Ag- and Cu-decorated carbon dots can serve as effective photothermal agents. Moreover, the use of a relatively low laser power density (808 nm, 1 W cm⁻²) further highlights the suitability of these nanostructures for in vitro photothermal therapy applications. These findings demonstrate that metal-decorated carbon dots are promising candidates for efficient photothermal cancer treatment.

کلیدواژه‌ها English

photothermal therapy
cancer treatment
carbon dots
silver nanoparticles
copper nanoparticles

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 12 مهر 1405

  • تاریخ دریافت 13 دی 1404
  • تاریخ بازنگری 28 خرداد 1405
  • تاریخ پذیرش 12 مهر 1405