ساخت نانوذرات ZnS:Mn و بررسی توانایی تولید گونه‌های فعال اکسیژن توسط آن‌ها

نوع مقاله : مقاله پژوهشی کامل

نویسندگان

1 دانشگاه کاشان

2 رئیس دانشکده فیزیک

چکیده

امروزه نانوذرات نیمه‌هادی، توجه بسیاری را در شاخه‌های نانو پزشکی به خود جلب کرده‌اند. در این تحقیق توانایی نانوذرات ZnS:Mn در تولید گونه‌های فعال اکسیژن شامل رادیکال هیدروکسیل بررسی شد و همچنین روش سنتز نانوذرات ZnS:Mn گزارش شد. نانوذرات ZnS:Mn به روش هم‌رسوبی ساخته شد. تحریک نانوذرات توسط پرتو UV انجام گرفت. مشخصه‌یابی ساختار نانوذرات تهیه شده با استفاده از آنالیزهای XRD, TEM، SEM و PL انجام گرفت. طیف نشر نانوذرات ZnS:Mn دارای 2 قله مشخص در طول موج‌های 444 و 587 نانومتر است. اندازه نانوذرات تولید شده با استفاده از طیف XRD حدود 24 نانومتر بدست آمد که این با تصاویر SEM و TEM بدست آمده در توافق است. با توجه به کاهش شدت جذب شناساگر متیلن بلو در پرتودهی به همراه نانوذرات ساخته شده نسبت به حالت بدون پرتودهی، می‌توان گفت که نانوذرات ZnS:Mn قادر به ایجاد رادیکال هیدروکسیل می‌باشند. این امر نشان‌دهنده امکان استفاده از این نانوذرات در درمان سرطان به روشی مانند فوتوداینامیک می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Synthesis of ZnS:Mn Nanoparticles And Investigaton of Its Ability to Produce Reactive Oxygen Species

نویسندگان [English]

  • ehsan sadeghi 1
  • mostafa zahedifar 2
  • zahra mahmoodian 1
1 university of kashan
2
چکیده [English]

Today, semiconductor nanoparticles have attracted much attention in nano-medicine branches. In this study, the ability of the ZnS:Mn nanoparticles to produce reactive oxygen species including radical hydroxyl were investigated and also preparation method of these nanoparticles was reported. ZnS:Mn nanoparticles were synthesized using co-precipitation method. Excitation of nanoparticles was done by UV radiation. The formation and structure of nanostructures was investigated by XRD, SEM and PL analysis. The PL emission spectrum of the ZnS:Mn nanoparticles shows two main peaks in wavelength of 444 and 587 nm. The size of ZnS:Mn nanoparticles was obtained at about 24 nm using XRD result which it is in agreement to SEM and TEM images. According to the decrease in absorption intensity of methylene blue detector in irradiation alongside prepared nanoparticles, it can be said that ZnS:Mn nanoparticles are able to create hydroxyl radicals. This suggests that ZnS:Mn nanoparticles can be used to cancer therapy in photodynamic therapy method.

کلیدواژه‌ها [English]

  • ZnS:Mn nanoparticles
  • absorption spectrum
  • Methylene blue
  • Hydroxyl radical
  • PL

مراجع

[1] S.D. Caruthers, S.A Wickline, G.M. Lanza, Nanotechnological applications in medicine, Current Opinion in Biotechnology 18 (2007) 26–30.
[2] W. Chen, Nanoparticle fluorescence based technology for biological applications, Journal of nanoscience and nanotechnology 8 (2008) 1019–51.
[3] A.C.S. Samia, S. Dayal, C. Burda, Quantum Dot-based Energy Transfer: Perspectives and Potential for Applications in Photodynamic Therapy, Photochemistry photobiology 82 (2006)617-625.
[4] M. Zahedifar, E. Sadeghi, M.M. Shanei, A. Sazgarnia, M. Mehrabi, Afterglow properties of CaF2 : Tm nanoparticles and its potential application in photodynamic therapy, Journal of Luminescence 171 (2016) 254–258.
[5] P. Juzenas, W. Chen, Y.P. Sun, M.A.N. Coelho, R. Generalov, N. Generalova, I.L. Christensen, Quantum dots and nanoparticles for photodynamic and radiation therapies of cancer, Advanced Drug Delivery Reviews 60 (2008) 1600–1614.
[6] J.Y . Chen, Y.M. Lee, D. Zhao, N.K. Mak, R.N.S. Wong, W.H. Chan, N.H. Cheung, Quantum dot-mediated photoproduction of reactive oxygen species for cancer cell annihilation, Photochemistry photobiology 86 (2010) 431–437.
[7] I.J. Macdonald, T.J. Dougherty, Basic principles of photodynamic therapy, Journal of Porphyrins and Phthalocyanines 5 (2001) 105–129.
[8] A.P. Castano, T.N. Demidova, M.R. Hamblin, Mechanisms in photodynamic therapy: part one—photosensitizers, photochemistry and cellular localization, Photodiagnosis and Photodynamic Therapy 1 (2004) 279–293.
[9] E. Yaghini, A.M. Seifalian, A.J. MacRobert, Quantum dots and their potential biomedical applications in photosensitization for photodynamic therapy, Nanomedicine 10 (2009) 353–363.
[10] B.I. Ipe, M. Lehnig, C.M. Niemeyer, On the Generation of Free Radical Species from Quantum Dots, Small 1 (2005) 706–709.
[11] D.R. Cooper, N.M. Dimitrijevic, J.L. Nadeau, Photosensitization of CdSe/ZnS QDs and reliability of assays for reactive oxygen species production, Nanoscale 2 (2010) 114–121.
[12] R. Generalov, I.L. Christensen, W. Chen, Y.P. Sun, S. Kristensen, P. Juzenas, Generation of singlet oxygen and other radical species by quantum dot and carbon dot nanosensitizers, Proceedings of SPIE 7380 (2009) 738072.
[13] W. He, H. Jia, J. Cai, X. Han, Z. Zheng, W.G. Wamer, J.J. Yin, Production of Reactive Oxygen Species and Electrons from Photoexcited ZnO and ZnS Nanoparticles: A Comparative Study for Unraveling their Distinct Photocatalytic Activities, Journal of Physical Chemistry C 120 (2016) 3187–3195.
 [14] A.A.P. Mansur, H.S. Mansur, P.P. De Souza, F.P. Ramanery, L. Carlos, P.P. De Souza, ‘ Green ’ colloidal ZnS quantum dots / chitosan nano-photocatalysts for advanced oxidation processes : Study of the photodegradation of organic dye pollutants, Applied Catalysis B: Environmental 158 (2014) 269–279.
[15] B.D. Cullity, Elements of X-ray diffraction, Utgivningsort okänd: Scholar's Choice, (2015).
[16] B. Xin, Q. Huang, S. Chen, X. Tang, High-purity nano particles ZnS production by a simple coupling reaction process of biological reduction and chemical precipitation mediated with EDTA, Biotechnology progress 24 (2008) 1171–7.
[17] S. Wei, B.I. Lee, Z. Lin, W. Tong, B.K. Wagner, W. Park, C.J. Summers, Synthesis and photoluminescence enhancement of Mn2+-doped ZnS nanocrystals, Journal of Luminescence 92 (2000) 73–80.
پژوهش سیستم های بس ذره ای
دوره 8، شماره 17
شهریور 1397
صفحه 59-65

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 15 تیر 1396
  • تاریخ بازنگری: 04 اسفند 1396
  • تاریخ پذیرش: 13 اسفند 1396

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار