کاربردهای نقاط کوانتومی کربن در تشخیص و بسته‌بندی مواد غذایی

نقاط کوانتومی کربن نسل جدیدی از نانو ذرات کربن هستند که به علت دارا بودن خصوصیات منحصر به فرد همچون ویژگی‌های فلورسانس عالی، سنتز آسان، زیست‌سازگاری مناسب، گروه‌های عملکردی فراوان و سمیت پایین پتانسیل خوبی برای آنالیز مواد غذایی و استفاده در بسته‌بندی‌ها دارند. امروزه نقاط کوانتومی کربن به دلیل عدم سمیت جایگزین نقاط کوانتومی نیمه هادی شده‌اند. استفاده از نقاط کربن در مواد بسته‌بندی به دلیل دارا بودن خاصیت آنتی‌اکسیدانی، ضدمیکروبی و سدکنندگی سبب افزایش زمان نگهداری محصول، کاهش رشد میکروارگانیسم‌ها، بهبود ویژگی‌های مکانیکی، ایجاد مانع در برابر گازها، نور ماورای بنفش و کاهش ضایعات غذایی می‌شود. هدف این مقاله آشنایی با نقاط کوانتومی کربن، روش‌های سنتز و بررسی ویژگی نوری آن‌ها می‌باشد. سپس اصول طراحی حسگر فلورسانس شامل مکانیسم پوشش و بازیابی فلورسانس و کاربرد آن‌ها در نمونه‌های غذایی جهت تشخیص افزودنی‌های غذا‌، پاتوژن‌ها، بقایای آنتی‌بیوتیک‌ها، حشره‌کش‌ها، فلزات سنگین و مواد تغذیه‌ای مورد بررسی قرار خواهد گرفت. در نهایت، کاربرد نقاط کربن در بسته‌بندی‌های بهبودیافته، فعال، هوشمند و بسته‌بندی زیستی بیان خوهد شد.

applications of carbon quantum dots in detection and packaging of foods

carbon quantum dots are a new generation of carbon nanoparticles that have good potential for food analysis and packaging due to their unique properties such as excellent fluorescence properties, easy synthesis, good biocompatibility, large functional groups, and low toxicity. today, carbon quantum dots have replaced semiconductor quantum dots due to their nontoxicity. the use of carbon dots in packaging materials due to their antioxidant, antimicrobial and barrier properties increases product shelf life, reduces the growth of microorganisms, improves mechanical properties, the barrier against gases, uv light blocker, and reduces food waste. this paper aims to get acquainted with carbon quantum dots and synthesis methods and study their optical properties. then, the principles of fluorescence sensor design, including the mechanism of fluorescence quenching and recovery and their application in food samples to detect food additives, pathogens, antibiotic residues, insecticides, heavy metals, and nutrients will be examined. finally, the use of carbon dots in improved, active, intelligent and biopackaging will then be discussed.