2009年2月2
量子点有潜力为世界带来许多好东西:高效太阳能、靶向基因和药物传输、固态照明和生物医学成像的进步。
但它们也可能带来危险。
莱斯大学的一个研究小组一直致力于发现量子点的健康风险。量子点是一种分子大小的半导体纳米晶体，通常由重金属组成，周围有一个有机外壳。
佩德罗•阿尔瓦雷斯赖斯土木与环境工程系主任乔治·r·布朗教授在ACS环境科学与技术杂志上发表的一篇论文表明，即使在中度酸性或碱性条件下，外壳也会分解，将有毒物质释放到身体或环境中。欧洲杯线上买球他与维姬·科尔文(Vicki Colvin)、皮策-斯伦贝谢化学和化学与生物工程教授、研究员莎莉·马亨德拉(Shaily Mahendra)和博士后朱惠光(huiguo Zhu)共同撰写了这篇论文。
“我们对纳米技术的长期影响很感兴趣，我们认识到量子点将会大量生产，”负责这项研究的Mahendra说。“我们认为我们应该积极研究它们的影响，这样我们就可以参与安全指南的制定。”
这些点只有人类头发的五万分之一宽，在中性pH环境下使用是安全的。然而，研究表明，当这些产品被丢弃时，它们最终会将毒素释放到环境中。
“在这方面，量子点类似于电池，”阿尔瓦雷斯说。他指的是人们被警告不要扔进垃圾桶的普通镍镉电池。“它们通常由生物相容性和在水中稳定的涂层组成，但当我们通过各种机制失去涂层时，它们就会释放出有毒化合物。”
他说，用于太阳能电池的量子点可能很快就会被酸雨风化。另一个担忧是，体内的酸可能会破坏用于医学应用的圆点，如体内成像。阿尔瓦雷斯说:“如果它们降解速度快于排泄速度，那么重金属就有可能被释放到人体内。”“那么它们的影响就变成了剂量的问题。”
研究小组用普通细菌作为细胞毒性模型和环境健康指标来测试其理论。在接近中性的pH值下，细菌暴露在含有镉和硒的量子点下，其生长速度下降，但没有死亡。
但在中等酸性或碱性条件下，量子点壳层分解得更快，在数小时内就能杀死细菌。
从积极的一面看，该研究还发现某些蛋白质和腐殖酸等天然有机物可以通过包裹量子点或与释放的金属离子络合，降低它们的毒性，从而减轻分解量子点的影响。
研究人员警告说，短期研究很难预测量子点释放的毒素是否会随着时间的推移在体内积聚。阿尔瓦雷斯说:“我们希望我们的工作能刺激其他实验室对释放动力学的研究。”