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荧光碳点及其在生物医药领域应用的研究进展
荧光碳点是一种新型的碳纳米材料,与传统荧光探针相比具有光稳定性好、光不闪烁、不漂白等优点;与半导体量子点相比,具有生物相容性好、毒性小、表面易修饰等特点,是具有良好发展前景的光学影像探针.本文综述了荧光碳点的基本结构、碳源材料、制备方法、发光机制以及在生物医药领域的应用进展,同时分析讨论了荧光碳点在未来发展中需要解决的主要问题和研究方向.
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荧光碳点及其在生物医学领域的应用进展
荧光碳点是纳米材料领域的新兴材料，作为新兴量子点具有生物相容性好、粒径小、荧光稳定无闪烁不漂白、易于修饰等独特的理化特征，这些优势使其在生物医学领域具有广泛的应用前景。目前关于荧光碳点的应用主要集中在生物成像，荧光标记、生物传感器、药物及基因载体等方面。本文综述了荧光碳点在生物医学领域的应用基础，包括其生物相容性、荧光性能、摄取机制，分析了碳点在上述各医学领域的应用现状，并讨论了未来的研究内容和方向以及亟待研究的重要问题。
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色氨酸碳点的合成及在细胞生物学成像中的应用
目的:利用碳点标记不同细胞,通过共聚焦显微镜下碳点的多色荧光特性,达到观察不同细胞的成像特点.方法:采用水热法合成色氨酸碳点,用TEM、FT-IR、荧光光谱仪对碳点进行表征.采用MTT法检测碳点对小鼠单核巨噬细胞系RAW264.7、小鼠前成骨细胞系MC3T3-E1和小鼠成纤维细胞系L929成像效果,以确定碳点佳成像浓度.选择佳浓度的碳点分别与上述3种细胞共培养24 h后,在共聚焦显微镜下观察细胞的成像特点.结果:TEM下观察制备的碳点为球形颗粒,粒径约为3.35 nm;FT-IR显示碳点的分子结构仅由碳、氧、氢和氮元素组成.荧光光谱显示碳点在不同激发波长下可以呈现不同的颜色,具有激发依赖性.MTT结果显示当碳点浓度在400 mg/L时,RAW264.7细胞活性达67％,MC3T3-E1细胞活性达79％,L929细胞活性达89％,表明碳点进入细胞内部并不会明显影响细胞活性.成像结果显示,在488 nm和543 nm激发波长下,3种细胞均可以呈现绿色和红色的荧光图像,RAW264.7和L929荧光区主要集中在细胞膜和细胞质,而MC3T3一E1整个细胞都具有荧光,表明碳点可能部分进入细胞核中.结论:制备的碳点对细胞成像效果好,且能够使细胞具有多色荧光,对直接观察和分析细胞的形态和生理活动具有重要的意义.
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荧光碳点在细菌成像及抗菌领域应用的研究进展
荧光碳点是一种由碳构成的直径小于10?nm的新型纳米材料.凭借优良的荧光性能、生物相容性以及表面可功能化,拓宽了其在生物医学抗菌应用领域的潜力.近年来,荧光碳点在口腔医学领域备受学者关注.本文就荧光碳点的特性及其在细菌成像及抗菌领域应用的研究进展进行综述.
