نقاط کوانتومی بدون کادمیوم برای تصویربرداری و سنجش بیوفوتونیک

استفاده از نقاط کوانتومی مبتنی بر کادمیوم (QD) در کاربردهای پزشکی طی چند سال گذشته پیشرفت چشمگیری داشته است. با این حال ، چندین گروه محیطی ، بالینی و سم شناسی نگرانی های جدی مربوط به سمیت بر پایه کادمیوم را ایجاد کرده اند و در مورد استفاده از QD های مبتنی بر کادمیوم برای تحقیقات بالینی تردید دارند.   مطالعات نشان داده است که برخی از فرمولاسیون های QD مبتنی بر کادمیوم هنگام تخریب و آزاد سازی یون های کادمیوم در محیط بیولوژیکی ، باعث سمیت در شرایط in vitro و in vivo می شوند. این نگرانی جامعه QD را بر آن داشته است تا ابزارهای جدیدی را برای طراحی و توسعه نسل بعدی QD های بدون کادمیوم برای جایگزینی نانو کریستالهای مبتنی بر فلزات سنگین در تحقیقات و کاربردهای علوم زیستی کشف کند. با پیشرفت روشهای تولید فاز محلول ، مجموعه ای از QD ها بر اساس فسفید ایندیم (InP) ، سولفید ایندیم مس (CuInS2) ، سولفید ایندیم نقره (AgInS2) ، سولفید نقره (Ag2S) ، کلاکوژنید روی روی دوپ ، کربن (C) و سیلیکون (Si) با موفقیت تولید شده اند که از نظر خاصیت نوری و پایداری کلوئیدی شباهت زیادی به QD های پایه کادمیوم دارند. بسیاری از گروه های تحقیقاتی شروع به استفاده از این QD های بدون کادمیوم و ارزیابی آنها با استفاده از مدل های مختلف in vitro و in vivo کرده اند. با این حال ، برخی از چالش ها وجود دارد که باید قبل از تکمیل فرمولاسیون های QD بدون کادمیوم بیوکونژوگه برای کاربردهای پزشکی و تحقیقات پزشکی ترجمه وجود داشته باشد. در این بررسی ، هدف ما ارائه یک بررسی اجمالی و بحث در مورد یافته ها و چالش های فعلی در طراحی و استفاده از نانو کریستال های کلوئیدی فاقد کادمیوم به عنوان نسل بعدی نانوپروب های نوری برای استفاده تئوریستیک است. به طور خاص ، ما روند فعلی در سنتز و اصلاح سطح QD های بدون کادمیوم ، استفاده از QD های بدون کادمیوم بیو کونژوگه را برای تصویربرداری in vitro و in vivo و سنجش ، برچسب زدن سلول های سطحی با QDs ، توزیع بیولوژیکی عاری از کادمیوم برجسته می کنیم. QD و سمیت بالقوه QD های فاقد کادمیوم از مدل های اولیه پستانداران سلولی تا غیرانسانی. چنین اطلاعاتی در تولید مجموعه ای از دستورالعمل ها برای مهندسی QD های بالینی قابل استفاده برای برنامه های مختلف از جراحی هدایت شده با تصویر نوری تا تحقیقات درمانی سلول های بنیادی هدفمند قابل استفاده خواهد بود.