معرفی روشی جهت سنتز سبز نانوذرات کربنی و بررسی سمیت سلولی آن

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشکده علوم و فناوری زیستی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

چکیده

در سال‌های اخیر روش‌های سنتز نقاط کربنی از پیش ماده‌های گیاهی مورد توجه ویژه قرار گرفته است. در این مطالعه سنتز سبز نقاط کربنی با دو ابزار متفاوت و بررسی سمیت سلولی آن‌ها انجام شد. بررسی اندازه ذرات سنتز شده و ریخت‌شناسی با استفاده از روش‌های میکروسکوپ الکترونی عبوری، میکروسکوپ نیروی اتمی و روش تفرق نور پویا مورد بررسی قرار گرفت. سپس از یک رده سلولی به منظور تعیین سمیت سلولی استفاده شد. نتایج حاصله تشکیل نقاط کربنی در محدوده 250 تا 280 نانومتر را با استفاده از دستگاه طیف‌سنج نشان دادند. همچنان شکل کروی ذرات و اندازه متوسط آن‌ها مشخص شد. برخلاف اندازه کوچک‌تر نقاط کربنی در استفاده از اتوکلاو پوشش تفلونی نسبت به روش دیگر، هر دو روش فاقد سمیت سلولی معنی دار بر روی رده سلولی مورد آزمایش بودند. لذا هر دو روش به علت اندازه مناسب و عدم سمیت، کارایی لازم برای اهداف مختلف را دارا هستند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Introducing a Method for Green Synthesis of Carbon Nanoparticles and its Cytotoxicity

نویسندگان [English]

  • F. Ashrafi Tafreshi
  • S. F. Ghasemi
  • F. sadat Hoda
  • N. Esfandiari
Faculty of Life Sciences and Biotechnology, Sahid Beheshti university, Tehran, Iran.
چکیده [English]

In recent years, synthesis of carbon dots from plant precursors has received great attention. In the present study, the green synthesis of carbon dots with two different methods and their cytotoxicity was compared. The size and morphological properties of carbon dots have been analyzed by facility of DLS, AFM, and TEM. Then cytotoxicity assay was performed. UV-Vis spectrum observed an absorption band at 250-280 nm suggesting the formation of carbon dots. Also, size and morphological properties of carbon dots were done. Despite the smaller size of the carbon dots in Teflon lined stainless-steel autoclave, both methods lacked significant cytotoxicity. Therefore, both methods have the necessary efficiency for different purposes due to their appropriate size and non-toxicity.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Green synthesis
  • Carbon dots
  • Cytotoxicity
  • MTT assay
P. Gong, Z. Lei, Y. Xiang-ai, L. Xicheng, D. Xiuli, Z. Qiao, T. Zhenzhen, S. Jing, L. Zhe, Y. Jinmao, Multifunctional fluorescent PEGylated fluorinated graphene for targeted drug delivery: An experiment and DFT study. Dyes Pigm. 162(2019), 573-582.
N. Esfandiari, Z. Bagheri, H. Ehtesabi, Z. Fatahi, H. Tavana, H. Latifi, H.  Effect of carbonization degree of carbon dots on cytotoxicity and photo-induced toxicity to cells. Heliyon. 5(2019),  Doi: 10.1016/j.heliyon.2019.e02940.
K. J. Mintz, Y. Zhou, R. M. Leblanc, Recent development of carbon quantum dots regarding their optical properties, photoluminescence mechanism, and core structure. Nanoscale. 11(2019), 4634-4652.
S. Sharma, S. K. Mehta, A. O. Ibhadon, S. K. Kansal, Fabrication of novel carbon quantum dots modified bismuth oxide (α-Bi2O3/C-dots): material properties and catalytic applications. J. Colloid Interface Sci. 533(2019), 227-237.
A. N. L. Tiong, N. K. Wong, J. F. Y. Fong, X. Tan, S. M.  Ng, A sustainable alternative to synthesis optical sensing receptor for the detection of metal ions. Opt. Mater. 40(2015), 132-138.
J. Shen, S. Shang, X.  Chen, D. Wang, Y. Cai, Facile synthesis of fluorescence carbon dots from sweet potato for Fe3+ sensing and cell imaging. Mater. Sci. Eng. C. 76(2017), 856-864.
F. Ashrafi Tafreshi, Z. Fatahi, S. F. Ghasemi, A. Taherian, N. Esfandiari, Ultrasensitive fluorescent detection of pesticides in real sample by using green carbon dots. Plos one. 15(2020), Doi: 10.1371/journal.pone.0230646.
A. Myint, W. K. Rhim, J. M. Nam, J. Kim, Y. Lee, Water-soluble, lignin-derived carbon dots with high fluorescent emissions and their applications in bioimaging. J Ind Eng Chem. 66(2018), 387-395.
J. Zhang, X. Zhao, M. Xian, C. Dong, S. Shuang, Folic acid-conjugated green luminescent carbon dots as a nanoprobe for identifying folate receptor-positive cancer cells. Talanta. 183(2018), 39-47.
م. قراگوزلو، س. نقیبی، سنتز سبز نانوذرات اکسید روی از طریق تجزیه حرارتی کمپلکس روی بهدست آمده از فنیل آلانین. نشریه علمی علوم و فناوری رنگ. (1396)11، 263-257.
X. Zheng, G. Ding, H. Wang, G. Cui, P. Zhang, One-step hydrothermal synthesis of carbon dots-polymer composites with solid-state photoluminescence. Mater. Lett.  238(2029), 22-25.
Z. Fatahi, N. Esfandiari, H. Ehtesabi, Z. Bagheri, H. Tavana, Z. Ranjbar, H. Latifi, Physicochemical and cytotoxicity analysis of green synthesis carbon dots for cell imaging. Excli. J. 18 Doi:10.17179/excli2019-1465, 2019.
ع. بابایی دارانی، م. خواجه‌‌امنیان، س. اردشیری، ح. زارع، ساخت و بررسی مشخصات ساختاری نانورنگدانه های سرامیکی Cr2O3 ، CoCr2O4 و Al2O3-2Cr2O3 به روش هیدروترمال. نشریه علمی علوم و فناوری رنگ. (1397)12، 280-271.
S. Zhao, M. Lan, X. Zhu, H. Xue, T.W. Ng, X. Meng, C.S. Lee, P. Wang, W. Zhang, Green synthesis of bifunctional fluorescent carbon dots from garlic for cellular imaging and free radical scavenging. ACS Appl. Mater. Interfaces. 7(2015), 17054-17060.
L. Li, L. Li, C. P. Chen, F. Cui, Green synthesis of nitrogen-doped carbon dots from ginkgo fruits and the application in cell imaging. Inorg. Chem. Commun. 18(2017), 227-231.