Karbon Dots (CD) adalah jenis QD baru yang telah menarik banyak perhatian dalam beberapa tahun terakhir karena beberapa karakteristik dan keunggulannya yang menarik yang dihasilkan dari sifat fisik dan optik, fluoresensi, kelarutan dalam air, toksisitas rendah, sintesis yang mudah, kuantum yang menguntungkan. hasil, ketahanan penyimpanan termal yang lama dan fotostabilitas. CD menawarkan aplikasi yang menjanjikan dalam terapi, diagnostik, perangkat optoelektronik, dll. Dalam tinjauan ini, konjugasi dan pembentukan komposit pada tingkat skala nano antara CD dan bahan lain untuk mengubah sifat mereka untuk penggunaan terapeutik yang diinginkan dibahas. CD agar sesuai untuk aplikasinya sebagai agen terapeutik, diperlukan ukuran partikel yang diinginkan, distribusi ukuran – karena mempengaruhi distribusi in-vivo, stabilitas, pemuatan obat dan kemampuan pelepasan obat, penyerapan oleh sel, nasib biologis, toksisitas, dan penargetan kemampuan untuk berbagai target seluler dan intraseluler, mobilitas mudah dan kapasitas untuk melintasi penghalang darah-otak dll. Agen konjugasi asal biogenik, bahan organik, obat-obatan sintetis dan antibiotik serta heteroatom anorganik dibahas.
Kandungan
Pertama mari kita lihat mengapa konjugasi CD diperlukan? Sebuah QD atau nanopartikel sendiri jarang digunakan. Agar cocok sebagai agen teranostik, itu dikonjugasikan dengan bagian yang berbeda sedemikian rupa sehingga mempertahankan ukuran dan distribusi ukuran yang diinginkan dan sifat sedemikian rupa sehingga mempengaruhi distribusi in-vivo, tetap stabil, pemuatan obat dan kemampuan pelepasan obat. , penyerapan oleh sel, nasib biologis, toksisitas, dan kemampuan penargetan sistem pengiriman ini, ketersediaan untuk berbagai target seluler dan intraseluler, mobilitas dan kapasitas yang mudah untuk melintasi penghalang darah-otak setelah pembukaan persimpangan ketat endotelium oleh manitol hiperosmotik, untuk mengobati penyakit neurogeneratif dan tumor otak. Partikel yang lebih kecil memiliki rasio luas permukaan terhadap volume yang lebih besar, sehingga dapat menempel lebih banyak obat dan, karena dekat dengan permukaan partikel, melepaskan obat lebih cepat. Dengan demikian, penyetelan ukuran partikel CD menyediakan sarana untuk mengontrol pelepasan obat. Selain itu, sifat muatan permukaan CD (yang dicirikan oleh potensi zeta) adalah kriteria penting lainnya yang menunjukkan muatan positif pada permukaan CD. Karena CD memiliki potensial zeta di atas ±30 mV, mereka stabil dalam suspensi, karena muatan permukaan mencegah agregasinya. Oleh karena itu Chowdhary et al. (2012), dengan bantuan nilai potensial zeta dapat menentukan apakah CD dienkapsulasi dalam pusat konjugat atau konjugat melekat pada permukaan CD. CD biasanya disintesis untuk memberikan pencitraan fluoresensi yang diperlukan untuk deteksi penyakit dan pengobatan dalam aplikasi klinik. Menariknya, CD memiliki janji untuk emisi warna penuh yang dapat disetel karena manfaat bahan awal yang serbaguna, konjugasi kimia, modifikasi permukaan dan doping heteroatomik melalui metode sintetis masing-masing [78]. Konjugat umum yang melekat pada CD termasuk senyawa Biogenik (seperti protein/peptida, DNA, RNase, lipid, Fe-amino-clay, asam dihidroksilipoat, asam folat protoporfirin); Nanomaterial anorganik (emas, silika, ZnO, Mn, ZnS, Fe2O3 dan Europium); Bahan organik (pewarna dan polimer terkonjugasi secara kovalen) obat antikanker; obat anti-neurodegeneratif; antibiotik dan MWCNT untuk tujuan mengantarkan obat ke tempat yang diinginkan dan/atau melacaknya. Selain itu, untuk semua lampiran ini, penghubung atau hubungan pembawa obat mungkin kovalen atau nonkovalen dan konjugat berdasarkan tiol, interaksi hidrofobik, interaksi elektrostatik, dan kompleks avidin-biotin telah diselidiki. 2+Molekul konjugasi seperti asam folat, doksorubisin, antibiotik, asam hialuronat, peptida, dan beberapa molekul digunakan sebagai agen beban serbaguna pada CD sesuai dengan prinsip ikatan kovalen, interaksi elektrostatik, ikatan hidrogen atau van gaya der Waals.
Kesimpulan
Singkatnya, ulasan ini memberikan pemahaman dasar tentang titik-titik kuantum karbon, sintesisnya, sifat-sifatnya, aplikasinya, serta kelemahan saat ini dalam penggunaan CD sebagai agen terapeutik. Sejak penemuan CD mereka telah menarik minat untuk mempelajari secara luas persamaan mereka serta perbedaan mengejutkan sehubungan dengan semikonduktor QD. Sifat yang lebih kuat dibandingkan dengan QD membuka bidang aplikasi yang sulit dan baru dalam perawatan kesehatan. CD telah dibuat melalui rute sintetis yang berbeda yang sangat mudah dan ramah lingkungan berbeda dengan QD. Namun, semakin banyak pekerjaan masih diperlukan untuk mendapatkan titik karbon yang lebih stabil dan berfluoresensi tinggi menggunakan teknik paling sederhana untuk membuat prosedur lebih hemat biaya. Berbagai strategi kimia untuk meningkatkan sifat fluoresensi titik karbon seperti pasif permukaan dengan molekul yang berbeda untuk membuat CD stabil dan pada saat yang sama juga membantu dalam meningkatkan hasil kuantum, yang merupakan salah satu aspek terpenting untuk aplikasi biologis; sedang dinilai. Banyak penelitian mengusulkan bahwa agen terpilih yang digabungkan dengan CD dilakukan dengan prinsip ikatan kovalen, ikatan hidrogen atau interaksi elektrostatik melalui metode yang sesuai yang disebutkan di atas.
Penulis: Mochamad Zakki Fahmi, S.Si., M.Si., Ph.D.
