Imaging neuronale:i punti quantici possono essere attaccati a proteine selezionate. Imaging in tempo reale della loro emissione (tracce rosse in questa istantanea) permette di studiare la diffusione delle proteine all'interno dei neuroni cerebrali. Barra della scala:5 micron. Credito:Modi, S. et al. Nanoscala 2018, 10/CC-BY
Le indagini sui "punti quantici" per esaminare in profondità i tessuti corporei sono in rapida evoluzione, ma è necessario più lavoro per garantire che siano al sicuro, secondo una recensione pubblicata sulla rivista Scienza e tecnologia dei materiali avanzati .
I punti quantici sono minuscoli, cristalli di dimensioni nanometriche che possono essere costituiti da una varietà di elementi chimici e che possono emettere luce di diversi colori a seconda delle loro dimensioni. Ricerca sul loro uso per esaminare il corpo e "vedere" i tessuti, una varietà di tecniche denominate collettivamente imaging biologico, è in rapida evoluzione dagli anni '90.
I punti quantici che assorbono ed emettono onde luminose nel vicino infrarosso consentono ai ricercatori di guardare più in profondità nei tessuti che mai. Questo perché la luce infrarossa si disperde meno nel corpo umano rispetto ad altre lunghezze d'onda, fornendo immagini più chiare rispetto alle tradizionali tecniche di imaging fluorescente.
I ricercatori dell'Istituto nazionale giapponese per la scienza dei materiali hanno esaminato gli ultimi studi sui punti quantici nel vicino infrarosso. Gli studi hanno dimostrato che possono essere utilizzati per l'imaging di tutto il corpo di animali, o per colpire tessuti specifici, come tumori e linfonodi.
I punti quantici sono stati realizzati da una varietà di elementi e dai loro composti, compreso il seleniuro di cadmio (CdSe), tellururo di mercurio (HgTe), seleniuro di piombo (PbSe), solfuro di piombo (PbS), arseniuro di indio (InAs), o semplicemente da silicio (Si) o carbonio (C), solo per citarne alcuni.
I punti quantici che utilizzano cadmio e piombo sono particolarmente tossici per cellule e tessuti; questi metalli rappresentano anche un rischio per l'ambiente. Alcuni ricercatori hanno provato a ridurre la tossicità utilizzando uno speciale guscio non tossico, ma questi punti quantici protetti non sono efficaci per l'imaging come quelli non rivestiti, quelli atossici a base di carbonio, silicio o germanio. I punti quantici di silicio in particolare sono promettenti perché sono sicuri e molto efficienti nell'emissione di luce.
Il team di revisione sostiene che i punti quantici nel vicino infrarosso sono promettenti per l'imaging biologico una volta risolti i problemi di sicurezza. Sono inoltre necessari metodi più efficaci per la loro fabbricazione per ottenere maggiori efficienze.