一步水热法合成碳量子点实现癌细胞的荧光成像研究

刘敬 杨紫怡 闫伟华 刘鸿飞 杨学成

摘要：  针对传统荧光染料存在合成成本高、工艺复杂、毒副作用强等问题，本文基于一步水热法，以间苯二酚和磷酸为原料，经真空干燥箱中加热，合成了具有成本低廉、生物相容性良好的纳米级荧光染料碳量子点（carbon quantum dots，CQDs）。同时，对CQD的形貌、粒径及光学特性进行表征，并对CQD的元素、官能团及其在不同pH环境下的荧光强度进行分析，将CQDs应用于癌细胞的荧光成像。研究结果表明，制备得到的CQDs具有尺寸均一，分散性良好等特点;该量子点的荧光强度可随pH值的变化而改变，且在一定的pH值区间内，CQDs的荧光强度与pH值存在线性关系，证明该量子点可应用于对癌细胞的检测及荧光成像。该研究对临床医学中的癌细胞识别及成像领域具有重要意义。

关键词：  碳量子点; 癌细胞; 荧光成像

中图分类号： R318.51; R318.08  文献标识码： A

近年来，荧光成像技术发展日新月异，其在辅助治疗癌细胞领域起到关键作用[1]。传统的荧光染料大多含有苯环化合物，由于这些荧光染料合成成本高、工艺复杂、毒副作用强等因素，限制了其进一步应用，因此开发新型的荧光染料势在必行。作为一种新型的碳纳米材料，碳量子点因其水溶性好、光稳定强等性能，受到人们的关注[13]。碳量子点（carbon quantum dots，CQDs）是一类由分散的类球状碳颗粒组成的尺寸极小的纳米颗粒，粒径一般小于10 nm。2006年，Sun Y P等人[4]报道了具有独特荧光性质的CQDs，世界各地的研究人员开始对CQDs进行更深入的研究。因其具有水溶性好、光学稳定性强等众多优点，被广泛用于医学成像及荧光检测等领域[57]。……