獲得具有長(zhǎng)發(fā)射波長(zhǎng)、耐用壽命和良好水溶性的生物相容性余輝材料仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。
在此，鄭州大學(xué)Chong-Xin Shan，Qing Lou開(kāi)發(fā)了一種光氧化策略來(lái)構(gòu)建近紅外余輝碳納米點(diǎn)，其超長(zhǎng)壽命長(zhǎng)達(dá)5.9小時(shí)，可與眾所周知的稀土或有機(jī)長(zhǎng)余輝發(fā)光材料相媲美。
文章要點(diǎn)
1）有趣的是，從水溶液中的碳納米點(diǎn)系統(tǒng)觀察到尺寸依賴性余輝壽命從 3.4 小時(shí)變化到 5.9 小時(shí)。通過(guò)結(jié)構(gòu)/超快動(dòng)力學(xué)分析和密度泛函理論模擬，我們揭示了碳納米點(diǎn)的持久發(fā)光是由光氧化誘導(dǎo)的二氧雜環(huán)丁烷中間體激活的，該中間體可以通過(guò)納米顆粒的空間位阻效應(yīng)緩慢釋放能量并將其轉(zhuǎn)化為發(fā)光。
2）憑借持續(xù)的近紅外發(fā)光，可以實(shí)現(xiàn) 20 毫米的組織穿透深度。得益于碳納米點(diǎn)的高信背景比、生物安全性和癌癥特異性靶向能力，超長(zhǎng)余輝引導(dǎo)手術(shù)已成功在小鼠模型上進(jìn)行，準(zhǔn)確切除腫瘤組織，展示了潛在的臨床應(yīng)用。這些結(jié)果可能有助于開(kāi)發(fā)用于精準(zhǔn)腫瘤切除的長(zhǎng)效發(fā)光材料。
參考文獻(xiàn)
Zheng, GS., Shen, CL., Niu, CY. et al. Photooxidation triggered ultralong afterglow in carbon nanodots. Nat Commun 15, 2365 (2024).
https://doi.org/10.1038/s41467-024-46668-z
