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奈米級的藥物載體潛力股──會發光的「碳」!

1/31/2020

 
在一般人的印象中,一提到「碳」,
第一個想到的應該是一塊塊漆黑色的固狀物質,
脆弱易碎,在中秋佳節烤肉時必備的木炭吧!
更進階一點,可能會聯想到一顆代表著永恆的鑽石;
再更微觀一點,可能會想到課本上常見的巴克球(C60)……
但你絕對想不到的是,如果降到奈米層級,碳可是會發光的!
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Photo credit : cintersimone via pixabay. CC0

2004年,科學家在純化奈米碳管時意外發現,在雷射光的照射下,有小部分的奈米碳管會發出微弱的螢光,這些會發光的不知名物質後來被命名為「碳點(Carbon Dots)」,而這一項發現也引起了科學界的好奇。

經過深入的研究之後,證實了碳點的確具有螢光性,只要對其施加能量便可促使碳點發光,而且依照光波長的不同,碳點會呈現多樣不同的色彩。例如用UV(紫外光)燈照射,碳點便會發出藍紫色的螢光。
​
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Photo credit : njhdiver via flickr. CC BY-NC 2.0

除了會發出螢光的特性以外,碳點之所以會備受學界關注,是因為它同時具有極好的生物相容性、催化活性、導電度,以及高穩定性等等,代表了碳點的化學性質非常適合研發生物相關的應用,例如生物檢測器 ,可以用來測定人體內的毒物種類;未來也非常有機會可以應用於癌症治療,因為碳點是奈米級的粒子,容易穿透細胞膜進入細胞內部,而且只要在碳點的表面上接上特定的官能基,便可以做為一個良好的藥物載體,並針對不同的腫瘤細胞做專一性的藥物投遞,達到治療的效果。
​
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「碳點」的重要性並不只侷限於生物、醫學方面,在能源開發上也有不小的貢獻,如燃料電池、超電容製造。「碳點」發展的可能性,對科學研究而言,在未來絕對是一個相當值得期待的方向!

​

 
By 覺得藍色螢光超酷的Ne小編
 
​

延伸閱讀:
諾貝爾白話系列:螢光水母 【GFP-1】
諾貝爾白話系列 - 螢光水母(2)

參考資料:
https://scitechvista.nat.gov.tw/c/sT9r.htm
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2014/TC/C4TC00988F#!divAbstract
https://www.nature.com/articles/s41598-018-25330-x


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