量子點( quantum dots )為一種僅有數奈米大的奈米粒子( nanoparticle ),是奈米科技近年發展的一大重點,尤其在半導體產業有相當實用的應用性能。而日前,一組由斯旺西大學( Swansea University )與印度研究員組成的聯合研究團隊,在開發新的量子點製程方法時,意外發現由茶葉萃取出的量子點奈米粒子,可限制肺癌細胞成長,且能破壞近 80 % 的癌細胞,其研究已發表於《應用奈米材料》( Applied Nano Materials )期刊中。

量子點

量子點可以透過膠狀合成( Colloidal synthesis )的化學溶液生長法製造,但過程常常過於複雜、昂貴,且產生具毒性的副產物。因此,此研究團隊希望開發出以植物為原料的製程方法,降低複雜性及價格因素,並同時去除掉毒性副產物。

而研究團隊以茶葉作為原料實驗,其具有多酚( polyphenols )、氨基酸( amino acids )、維他命( vitamins )及抗氧化劑( antioxidants )等等化合物,將萃取物混合硫酸鎘( CdSO4 )及硫化鈉( Na2S )成溶液,便開始長晶成量子點。

肺癌

此製程方法確實降低了毒性副產物的產量,且過程較為簡易、價格合宜。除此之外,研究團隊為瞭解此量子點的螢光性( fluorescence emission )是否能作為生物成像,追蹤癌細胞的發展,將其打入肺癌細胞中。結果發現,其螢光性比傳統的硫化鎘( CdS )奈米粒子來的佳,同時也意外發現其具有限制癌細胞生長的能力。

未來應用

領導此研究的 Sudhagar Pitchaimuthu 博士受訪時表示:「我們的研究證實了過去提出的,以茶葉作為原料的量子點製程方法能夠減少有毒副產物的產量。但令人意外的是,這種量子點同時具有限制肺癌細胞成長的能力。」

此新的製程方法解決了過去合成方法的主要問題,且能夠作為癌細胞追蹤使用。研究團隊目前也正在了解其如何限制肺癌細胞的成長,同時試圖將製程方法規模化。

 

參考資料:

  1. Shivaji, K., Mani, S., Ponmurugan, P., Castro, C. S., Davies, M. L., Balasubramanian, M. G., & Pitchaimuthu, S. (2018). Green-Synthesis-Derived CdS Quantum Dots Using Tea Leaf Extract: Antimicrobial, Bioimaging, and Therapeutic Applications in Lung Cancer Cells. ACS Applied Nano Materials, 1(4), 1683-1693. doi:10.1021/acsanm.8b00147
  2. Nanoparticles derived from tea leaves destroy lung cancer cells: Quantum dots have great potential. (2018, May 21). SCIENCE DAILY
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