Een baanbrekende studie om de toxiciteit van kwantumstippen bij primaten te meten, heeft uitgewezen dat de kleine kristallen veilig zijn over een periode van een jaar, een hoopvol resultaat voor artsen en wetenschappers die op zoek zijn naar nieuwe manieren om ziekten zoals kanker te bestrijden door middel van nanogeneeskunde.

Het onderzoek, die op 20 mei verschijnt in Natuur Nanotechnologie online, is waarschijnlijk de eerste die de veiligheid van kwantumstippen bij primaten test.

In de studie, wetenschappers ontdekten dat vier resusapen die waren geïnjecteerd met cadmium-selenide kwantumstippen gedurende 90 dagen in normale gezondheid bleven. Bloed- en biochemische markers bleven binnen typische marges, en grote organen ontwikkelden geen afwijkingen. De dieren vielen niet af.

Twee apen die nog een jaar werden geobserveerd, vertoonden ook geen tekenen van ziekte.

Quantum dots zijn kleine lichtgevende kristallen die helder oplichten in verschillende kleuren. Medische onderzoekers kijken naar de kristallen voor gebruik in beeldgeleide chirurgie, door licht geactiveerde therapieën en gevoelige diagnostische tests. Cadmiumselenide-kwantumstippen behoren tot de meest bestudeerde, met potentiële toepassingen, niet alleen in de geneeskunde, maar als componenten van zonnecellen, kwantumcomputers, lichtgevende diodes en meer.

De nieuwe toxiciteitsstudie -- voltooid door de Universiteit van Buffalo, het Chinese PLA General Hospital, China's ChangChun Universiteit voor Wetenschap en Technologie, en de Nanyang Technological University in Singapore -- begint de bezorgdheid weg te nemen van gezondheidswerkers die zich zorgen maken dat kwantumstippen gevaarlijk kunnen zijn voor mensen.

De auteurs waarschuwen, echter, dat er meer onderzoek nodig is om de langetermijneffecten van nanokristallen bij primaten te bepalen; het grootste deel van het potentieel giftige cadmium van de kwantumstippen bleef in de lever, milt en nieren van de onderzochte dieren gedurende een periode van 90 dagen.

"Dit is de eerste studie die primaten gebruikt als diermodellen voor in vivo studies met kwantumstippen, " zei papier co-auteur Paras Prasad, UB-hoogleraar scheikunde en geneeskunde, en uitvoerend directeur van UB's Institute for Lasers, Fotonica en Biofotonica (ILPB). "Tot dusver, dergelijke toxiciteitsstudies waren alleen gericht op muizen en ratten, maar mensen zijn heel anders dan muizen. Er zijn meer studies nodig met diermodellen die dichter bij de mens staan."

De opbouw van cadmium, vooral, is een ernstige zorg die verder onderzoek rechtvaardigt, zei Ken-Tye Yong, een assistent-professor aan de Nanyang Technological University die met Prasad aan de studie begon te werken als postdoctoraal onderzoeker aan de UB.

Vanwege die bezorgdheid, de beste in-vivo toepassingen voor cadmium-selenide kwantumstippen in de geneeskunde zijn misschien degene die de kristallen in een beperkte capaciteit gebruiken, zei Mark Swihart, een derde co-auteur en een UB-hoogleraar chemische en biologische engineering. Beeldgeleide chirurgie, waarbij een enkele dosis kwantumstippen kan worden gebruikt om een ​​tumor of ander doelgebied te identificeren, valt in deze categorie.