پیروی از قوانین مکانیک کوانتومی در نقاط کوانتومی و مزیت کوچک بودن این نانوذرات موجب شده تا دانشمندان از این نقاط به‌عنوان کاتالیزور برای تولید مولکول‌های پیچیده با کاربرد دارویی استفاده کنند.
استفاده از نقاط کوانتومی به‌عنوان کاتالیزور برای تولید ترکیبات دارویی
مولکول‌ها روی سطح نانوذرات نیمه‌هادی با شکل هندسی خاصی جذب می‌شوند. این نانوذرات از انرژی تابشی نور استفاده کرده و مولکول را فعال می‌کنند تا به مولکول بزرگ‌تر متصل شوند و در نهایت، کاربرد زیستی ویژه‌ای به‌دست آید.
محققان دانشگاه نورث‌وسترن از نانوذرات و نور مرئی برای تولید سریع و ساده مولکول‌ها استفاده کردند تا با این روش بتوانند ترکیباتی برای استفاده در داروها تولید کنند.
نانوذرات نیمه‌هادی به‌عنوان نقاط کوانتومی شناخته می‌شوند، این نقاط به قدری کوچک هستند که تنها چند نانومتر قطر دارند. با این حال، این نقاط برهم‌کنش نوری و الکترونیکی خوبی دارند.
امیلی وایس از محققان این پروژه می‌گوید: «نقاط کوانتومی بیشتر به مولکول‌های آلی شبیه‌تر هستند تا نانوذرات فلزی. الکترون‌ها در فضای کوچکی فشرده شده که این کار موجب می‌شود تا از قوانین مکانیک کوانتومی پیروی کنند. بنابراین ما می‌توانیم از مزیت کوچک بودن به همراه خواص کوانتومی نقاط کوانتومی استفاده کنیم.»
نتایج این پروژه در نشریه Nature Chemistry به چاپ رسیده است.
در این پروژه محققان از سطح نانوذرات به‌عنوان الگویی برای یک واکنش نور محور به نام حلقه‌زایی استفاده کردند. این فرآیند برای تولید ترکیبات پیچیده فعال زیستی قابل استفاده است.
ویس می‌گوید: «ما از کاتالیزورهای نانوذرات برای دستیابی به دسته مطلوبی از مولکول‌ها به نام سیکلوبوتان استفاده کردیم که دارای گروه‌های عاملی هستند. این کار از طریق واکنش ساده و یک مرحله‌ای انجام شد. با این روش نه تنها می‌توان مولکول‌ها را با بازده بالا انجام داد بلکه به چیدمانی از اتم‌ها، مناسب برای توسعه دارو رسید. تولید این مولکول با روش‌های دیگر بسیار دشوار است.»
کاتالیزورهای نانوذرات از انرژی نور مرئی برای فعال کردن مولکول‌های روی سطح خود استفاده کرده و این مولکول‌ها را با هم ترکیب می‌کنند تا مولکول‌هایی بزرگ‌تر با پیکربندی مفید ایجاد شوند. محصولات نهایی دارای کاربردهای زیستی است.
این گروه برای انجام این کار از نقاط کوانتومی به ابعاد سه نانومتر از جنس مواد نیمه‌هادی کادمیم سلنید استفاده کردند.
