Onderzoeken naar 'quantum dots' om diep in lichaamsweefsels te kijken, evolueren snel, maar er is meer werk nodig om ervoor te zorgen dat ze veilig zijn, volgens een recensie gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap en technologie van geavanceerde materialen .

Quantum dots zijn klein, kristallen van nanometerformaat die kunnen worden gemaakt van een verscheidenheid aan chemische elementen en die licht in verschillende kleuren kunnen uitstralen, afhankelijk van hun grootte. Onderzoek naar het gebruik ervan om in het lichaam te kijken en weefsels te 'zien', een verscheidenheid aan technieken die gezamenlijk worden aangeduid als biologische beeldvorming, ontwikkelt zich sinds de jaren negentig snel.

Quantum dots die nabij-infrarode lichtgolven absorberen en uitzenden, stellen onderzoekers in staat dieper in weefsels te kijken dan ooit tevoren. Dit komt omdat infrarood licht minder verstrooit in het menselijk lichaam dan andere golflengten, het verstrekken van duidelijkere beelden dan conventionele fluorescerende beeldvormingstechnieken.

Onderzoekers van het Japanse National Institute for Materials Science hebben de nieuwste onderzoeken naar nabij-infrarode kwantumstippen beoordeeld. Studies hebben aangetoond dat ze kunnen worden gebruikt voor beeldvorming van het hele lichaam van dieren, of om specifieke weefsels aan te pakken, zoals tumoren en lymfeklieren.

Quantum dots zijn gemaakt van een verscheidenheid aan elementen en hun verbindingen, inclusief cadmiumselenide (CdSe), kwiktelluride (HgTe), loodselenide (PbSe), loodsulfide (PbS), indiumarsenide (InAs), of gewoon van silicium (Si) of koolstof (C), om er een paar te noemen.

Quantum dots die cadmium en lood gebruiken, zijn bijzonder giftig voor cellen en weefsels; deze metalen vormen ook een risico voor het milieu. Sommige onderzoekers hebben geprobeerd de toxiciteit te verminderen door een speciale niet-giftige schaal te gebruiken, maar deze beschermde kwantumdots zijn niet zo effectief voor beeldvorming als niet-gecoate, niet-giftige op basis van koolstof, silicium of germanium. Vooral silicium kwantumdots zijn veelbelovend omdat ze veilig en zeer efficiënt licht uitstralen.

Het beoordelingsteam stelt dat nabij-infrarood kwantumstippen veelbelovend zijn voor biologische beeldvorming zodra veiligheidsproblemen zijn aangepakt. Er zijn ook effectievere methoden voor hun fabricage nodig om hogere efficiënties te verkrijgen.