Page 89 - 化工安全生产与环保技术

化工安全生产与环保技术

光 CDs 在对人 MG-63 细胞进行体外成像时验证了 N-CDs 具有低细胞毒性和良好
的膜渗透性。自然界中生物组织多存在自荧光现象，且其自荧光范围多集中于蓝
色光区，对于蓝绿光 CDs 来说往往无法避免这种生物组织自荧光的干扰。

此外，蓝绿色荧光在应用于生物成像时还存在穿透深度浅等缺点，因而近年
来用于生物成像的 CDs 多集中于红色或近红外发光成像和双光子成像的研究。
Hao 课题组以西瓜汁为原料制备 CDs，并基于该 CDs 研制了一种由 808nm 激发
的基于近红外二区（NIR- Ⅱ）的 CDs 纳米探针，实现了体内 NIR- Ⅱ生物成像，

且实验证明 CDs 在肾脏中的清除速度非常快。此外，设计的纳米探针还具有较
高的光热效率（30.6%），使其成为癌症热消融的理想材料。Yang 课题组利用红
豆杉为原料制备了深红色 CDs，证明其毒性低、生物相容性好，可通过肾和肝胆
系统快速排泄，成为有效的单光子和双光子深部生物成像探针。Atchudan 等利用

以香蕉皮为原料制备的 CDs 对线虫进行活体生物成像，CDs 有效地染色到线虫
的全身，在激发光的照射下会照亮虫体，400，470，550nm 激发波长下分别发出
蓝色、绿色和红色荧光。Kim 等以鲨鱼软骨中的多糖为碳源制备 CDs，然后将其
注射入斑马丹尼奥鱼苗的活体内，在鱼苗的肠道中选择性地观察到绿色和蓝色荧

光 CDs。目前，最具应用潜力的生物成像正向长余辉发光 CDs 发展，然而，对
于 CDs 来说，实现纯水相余辉发射仍然很困难，取而代之的是一种简单的方法，
即使用二氧化硅（SiO 2 ）来覆盖 CDs，这可以隔离 CDs 从而使水相转变为长余
辉 CDs。如 Liu 等通过正硅酸乙酯（TEOS）的水解和缩聚将 CDs 包埋于二氧化

硅网络中，成功制备出在水相中具有稳定超长室温磷光特性的 CDs 和二氧化硅
复合材料（CDs@SiO 2 ），其余辉寿命长达 1.64s，肉眼可视寿命接近 10s，并首
次实现了细胞和植物组织的时间分辨成像。
2. 药物递送

近年来，CDs 因比表面积大、表面具有丰富的官能团而在肿瘤药物治疗中
备受关注。它常被用于光学成像与药物治疗为一体的纳米诊疗平台，实现发光成
像引导的药物可控释放，进而提高药物的治疗效果，同时避免药物对其他器官的
伤害。如 Yuan 等以牛奶为原料，采用水热法合成 CDs，利用其表面的多个官能

团通过静电相互作用与阿霉素（DOX）结合构建药物控释体系，其表现出 pH 依
赖性释放行为。与游离 DOX 相比，CDs-DOX 复合物对腺样囊性癌细胞株的破
坏性更大，但对小鼠成纤维细胞株（L929）的毒性更低。且 CDsDOX 复合物通

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