A review on the effects of carbon dots in plant systems

Resumo

Pontos de carbono (CDs), um novo membro da família de nanomateriais à base de carbono, têm ganhado grande atenção em diversas áreas. Suas propriedades extraordinárias, como síntese fácil, fotoluminescência, biocompatibilidade, funcionalidades de superfície ajustáveis, solubilidade em água e baixa toxicidade, os tornaram amplamente utilizados em aplicações biológicas, como bioimagem, biossensores, fotocatálise e entrega de moléculas. Recentemente, os CDs despertaram interesse significativo na agricultura para melhorar o crescimento e a produção de plantas, com avanços notáveis nessa área. Esta revisão aborda pela primeira vez as interações dos CDs com sistemas vegetais, incluindo crescimento sintomático, processos fisiológicos internos e fatores externos envolvidos no desenvolvimento das plantas. Além disso, são discutidos os desafios atuais e as perspectivas futuras dos CDs no campo agrícola. Olhando para o futuro, os CDs podem desempenhar um papel importante na agricultura.

Abstract

Carbon dots (CDs), a novel member of the renowned carbon-based nanomaterials family, have gained tremendous attention in various fields. Their extraordinary properties, including facile synthesis procedure, photoluminescence, biocompatibility, tunable surface functionalities, water solubility and low toxicity, have introduced them extensively in biological applications, such as bioimaging, biosensing, photocatalysis and molecule delivery. Recently, CDs have attracted significant interest in agriculture to improve the growth and production of plants and great progress has been achieved in this area. Here, we will review the interactions of CDs with plant systems for the first time, including symptomatic plant growth, internal physiological processes and other external factors involved in plant growth. Furthermore, the current challenges and future perspective of CDs in the field of agriculture are discussed. Looking forward, it indicates that CDs might play an important role in the future of agriculture.