فعالیت فوتوکاتالیستی نقاط کوانتومی سولفید کادمیوم سنتز شده به روش سبز در حذف رنگ RhB و مطالعات سمیت سلولی و ضدباکتریایی آن

وجود آلاینده‌های معدنی در مخازن آب، عامل تصفیه‌کننده سلامت انسان و محیط زیست است. نقاط کوانتومی نیمه‌رسانا (QDs) به دلیل فعالیت فوتوکاتالیستی افزایش‌یافته‌شان، به عنوان یکی از کارآمدترین نانوذرات در نظر گرفته شده‌اند. گیاهان دارویی منابع ایمنی برای ارائه الگوی سبز برای بیوسنتز نانوذرات معدنی مانند نقاط کوانتومی هستند. به منظور تعیین کاربرد فوتوکاتالیستی و بیولوژیکی نقاط کوانتومی سولفید کادمیوم (CdS QDs)، از یک روش بیوسنتز با استفاده از عصاره کلاله زعفران (Crocus sativus L.) به عنوان بستر واکنش سبز استفاده شد. فرآیند بیوسنتز در شرایط pH مختلف برای به دست آوردن کارآمدترین نقاط کوانتومی CdS ارزیابی شد. مشخصه‌یابی نقاط کوانتومی CdS تهیه‌شده از طریق طیف‌سنجی UV-vis و فلورسانس، آنالیز FTIR و TEM تعیین شد. نتایج به‌دست‌آمده، نقاط کوانتومی پراکنده و یکنواخت را در طول سنتز سبز در شرایط بهینه نشان داد. خواص جذب و الکتریکی نقاط کوانتومی CdS سنتز شده به روش سبز، کمترین شکاف انرژی 2.4 را در pH 11 نشان داد. فعالیت فوتوکاتالیستی نقاط کوانتومی CdS در تخریب رودامین B، پس از 80 دقیقه تحت تابش نور UV، 92٪ تخریب را نشان داد. خواص ضد باکتریایی و سمیت سلولی نقاط کوانتومی CdS سنتز شده به روش سبز به ترتیب با روش‌های انتشار دیسک و MTT سنجیده شد. نتایج به‌دست‌آمده، اثر ضد باکتریایی قابل توجه نقاط کوانتومی CdS را در برابر باکتری‌های گرم مثبت و گرم منفی از جمله B. subtilis (90٪) و E. coli (96٪) به ترتیب نشان داد. علاوه بر این، سمیت سلولی نقاط کوانتومی CdS تهیه‌شده از طریق روش MTT، القای آپوپتوز 79٪ را بر روی سلول‌های سرطان سینه MCF-7 نشان داد.

Presence of inorganic pollutants in water reservoirs is the treating factor for human health and environment. Semiconductor quantum dots (QDs) has been regarded as one of the most efficient nanoparticles for their enhanced photocatalytic activity. Medicinal plants are the safe sources to provide green template for biosynthesis of inorganic nanoparticles such as quantum dots. In order to determine the photocatalytic and biological application of cadmium sulfide quantum dots (CdS QDs), a biosynthesis approach was employed using saffron (Crocus sativus L.) stigma extract as the green reaction substrate. The biosynthesis process was evaluated at different pH condition to obtain the most efficient CdS QDs. Characterization of prepared CdS QDs were determined through UV–vis and fluorescence spectroscopy, FTIR and TEM analysis. The obtained results showed well dsispersed and uniform QDs during green synthesis at the optimum condition. The absorption and electrical properties of green synthesized CdS QDs showed the lowest energy bandgap of 2.4 at pH 11. Photocatalytic activity of CdS QDs on Rhodamine B degradation showed 92% degradation after 80 min under UV light irradiation. The antibacterial and cell cytotoxicity of green synthesized CdS QDs were assayed by disk diffusion and MTT assays respectively. Obtained results showed significant antibacterial effect of CdS QDs against gram-positive and gram-negative bacteria including B. subtilis (90%) and E. coli (96%) respectively. Moreover, cytotoxicity of prepared CdS Qds through MTT assay indicated 79% apoptosis induction on MCF-7 breast cancer cells.