Journal de génie électrique et de technologie électronique

Points de carbone polyvalents : synthèses, caractérisations et applications

Roger M. Leblanc

Les points de carbone (CD) ont récemment suscité une grande attention dans la recherche en science des matériaux et en ingénierie biomédicale en raison de leurs propriétés uniques. Ils ont été largement explorés pour des applications dans l'impression, la photocatalyse, la bioimagerie, la détection, l'administration de médicaments et la nanomédecine. Dans cette présentation, je présenterai d'abord les préparations de divers CD. En particulier, des caractérisations structurelles approfondies ont été réalisées pour construire des modèles structurels complets pour 3 espèces distinctes de CD dérivées d'approches descendantes et ascendantes.

Ensuite, je me concentrerai principalement sur diverses applications des CD développés dans notre laboratoire, les CD à base de glucose pourraient traverser la barrière hémato-encéphalique (BHE) en raison de la présence de protéines de transport du glucose sur la BHE, les points de nitrure de carbone conjugués à des médicaments thérapeutiques anticancéreux et à une molécule de ciblage étaient capables de traitement efficace contre le lymphome diffus à grandes cellules B à la fois in vitro et in vivo, les CD dérivés de la metformine ont montré une propriété de ciblage du noyau unique, les CD ont constamment montré la capacité d'inhiber la formation de la protéine précurseur de l'amyloïde (APP), de la bêta-amyloïde (Aβ) et des fibrilles Aβ. Les CD sont une nanomédecine prometteuse et des nanotransporteurs de médicaments pour traiter la maladie d'Alzheimer, la dégradation photocatalytique de divers modèles de pollution de l'eau a révélé une activité photocatalytique remarquablement améliorée de type gel par rapport à la plupart des espèces de CD connues et une comparabilité au nitrure de carbone graphitique (g-C3N4). De plus, la constante de vitesse de dégradation a été encore améliorée de 1,4 fois en incorporant du g-C3N4 dans des G-CD ; une étude pilote a montré qu'un nanotransporteur polyvalent pouvait être assemblé via la conjugaison directe entre des CD distincts pour accomplir plusieurs tâches. Les particules de carbone (CD) sont apparues comme les bénédictions les plus précieuses de la nanotechnologie à la lumière de leurs propriétés et applications surnaturelles. Les Cds sont généralement des nanoparticules de carbone, la majorité d'entre elles ayant une taille normale inférieure à 10 nm. Ces matériaux sont obtenus à partir de mélanges naturels et sont stables dans les milieux aqueux, ce qui est incroyablement important en termes de perspectives organiques. La conception de surface joue un rôle essentiel pour les CD dans des applications élargies telles que la découverte dangereuse, la détection de substances, l'assainissement, la bioimagerie, le transport de médicaments, la transformation d'énergie et la photocatalyse. Les propriétés photophysiques et chimiques des CD fluctuent considérablement en ajustant leurs formes et leurs dimensions et également en dopant des hétéroatomes, par exemple l'oxygène, l'azote, le phosphore, le soufre et le bore. En outre, la photostabilité, le rendement quantique élevé, la biocompatibilité, la faible toxicité, la solubilité dans l'eau, la grande conductivité et l'agrément naturel des CD bénéficient de conditions plus favorables par rapport à d'autres points quantiques (QD) perçus dans le monde entier comme les points quantiques de graphème (GQD), les oxydes métalliques (ZnO, TiO2) et les QD inorganiques (ZnO-PbS, CdSe, CuInS/ZnS et CuInS/ZnS). En effet, les QD non carbonés sont très peu faciles dans leur domaine d'utilisation par rapport aux CD, compte tenu de leurs véritables problèmes de santé et d'écologie. Les disques peuvent être fabriqués à partir de précurseurs naturels et artificiels. Les systèmes artificiels couramment utilisés dans ce domaine sont l'éclairage par micro-ondes, les thérapies aqueuses, la lumière ultrasonique, l'élimination par laser, l'électrochimie, la libération de segments circulaires et la pyrolyse. Ce bref examen a été explicitement centré sur les techniques artificielles des CD et leurs larges applications dans les sciences naturelles et appliquées.