Cadmium-Containing Quantum Dots Used in Electronic Displays: Implications for Toxicity and Environmental Transformations
Notice bibliographique
Résumé
Cadmium-containing quantum dot (QD) nanoparticles are integrated into electronic displays because of their ability to efficiently convert colors. There are conflicting accounts as to whether these particles present a hazard to the environment, as they have been studied either as (1) embedded QDs in display screen films or (2) as model QDs with small, hydrophilic ligands. Both approaches have limitations that we addressed by synthesizing QDs featuring the core–shell structure and the thick polymer coating present in commercial devices to probe the dissolution of QDs in response to two environmental factors (pH and dissolved oxygen) over 1 day and 6 months. Results show that QDs were chemically stable at circumneutral pH (0% Cd dissolution after 6 months), but low pH initiated rapid dissolution under both aerobic and anaerobic conditions (up to 100% Cd dissolution after 6 months). In addition to the presence of a capping polymer, the QD shell structure led to more chemically stable nanoparticles compared to nonshelled QDs, as the presence of ZnS shells decreased Cd dissolution by 75%. The dense aggregation of QDs into structures of ∼100 nm diameter over time was observed as well, which could lead to decreased bioavailability. To test this, we used liver cells to compare the toxicity of pristine QDs to those subjected to acid dissolution. Our results reveal that low-pH-exposed QDs separated from dissolved ions are less toxic than pristine QDs (half maximal inhibitory concentration, IC 50, of 290 and 150 mg/L, respectively) and suggest a key role of dissolved ions and capping polymers for QD toxicity. These findings highlight the use of a commercially relevant nanoparticle structure to demonstrate fate and toxicity.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».