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oe1(光电查) - 科学论文

86 条数据
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  • 碳点：生物医学应用的下一代平台

    摘要： 在种类繁多的碳家族纳米材料中，碳点（CDs）因其独特的优势——如简便的合成工艺、易表面功能化、优异的水溶性、低毒性及卓越的光物理特性——成为备受瞩目的候选材料之一。凭借这些独特优势，碳点被广泛应用于催化、电子、传感、能源及生物等领域。本综述将重点讨论碳点在合成、结构及荧光特性方面的最新研究进展，特别聚焦其生物医学应用，更具体地说，我们将着重介绍碳点在药物/基因递送、生物成像以及光热和光动力治疗中的应用。此外，我们还将探讨碳点在生物医学领域当前面临的挑战及未来发展方向。

    关键词： 光物理性质、生物成像、光热与光动力治疗、药物/基因递送

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 用于近红外光远程刺激活细胞内催化作用的等离激元耦合纳米反应器

    摘要： 为了充分发挥先进化学合成在生物学和医学中的化学多样性和便捷性优势，我们需要能够借助远程可控且生物相容的能量源，在活体系统中按需促进催化反应的人工纳米反应器。在此，我们设计并合成了具有高度可调结构和近红外光诱导协同功能的等离子体集成纳米反应器（PINERs），可高效促进活细胞内非天然催化反应。通过研究金属-单宁酸配位聚合物纳米薄膜的关键作用——pH诱导解络合介导的相变过程——我们开发了PINERs的合成方法，该方法用于生长金纳米球单元阵列，在邻近且底物可及的二氧化硅分隔催化纳米空间周围构建等离子体冕。得益于广泛的等离子体耦合效应，PINERs在可见光至近红外范围内表现出强且可调的光学吸收、超亮的等离子体光散射、可控的热等离子体效应和卓越的催化性能；进入活细胞后，PINERs具有高度生物相容性，并展现出基于暗场显微镜的生物成像特征。在近红外照射促进的等离子体与催化效应协同作用以及底物/产物传输的加持下，PINERs能以显著加速的速率进行细胞内催化反应，并在活细胞内高效合成化学激活的荧光探针。

    关键词： 等离激元纳米探针、催化纳米反应器、配位聚合物、生物正交化学、生物成像

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 碳点作为诊疗剂 || 用于细胞成像与诊断的碳点

    摘要： 不仅CD（碳点），许多具有石墨结构的碳同素异形体——即碳原子呈蜂窝状排列的材料，在电子器件、生物传感器和生物成像剂等领域也展现出应用潜力。这类材料包括零维富勒烯[274]、金刚石纳米晶体[123]和碳点（CDs），以及一维碳纳米管[275]、二维石墨烯量子点（GQDs）[276]和石墨烯[277]。但需指出，尽管CD与GQDs同属量子限域荧光碳材料，CD更常被用作生物传感器和生物成像剂[278]。CD与GQD均主要由sp2杂化碳、氧和氮元素及其他掺杂杂原子构成[24,101]，其碳原子空间排布差异导致物理化学性质显著不同[279]。与GQD不同，CD不具备完美晶体结构[42]。此外，CD在尺寸<10 nm时即具发光性，而GQD尺寸可达100 nm[280,281]且具有荧光特性。通常，CD在紫外区（280-360 nm）呈现强光吸收，并延伸至可见光范围（图5.1a），该吸收带可通过表面钝化或修饰调控。CD还具有激发波长与强度依赖的发射特性（图5.1b）。使其更适用于生物医学应用的其他特性包括：低成本、高量子产率、原料丰富、低细胞毒性及优异的化学/光稳定性。Wang等[282]评估了不同前驱体组合及表面功能化分子制备的CD细胞毒性，发现就其纳米结构与构型而言，CD本身无固有毒性，其细胞毒性主要取决于表面钝化分子的选择。

    关键词： 量子产率、诊疗剂、生物成像、碳点、光致发光、生物传感器、细胞毒性

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • [施普林格聚合物与复合材料系列] 聚合物/POSS纳米复合材料与杂化材料（制备、性能、应用）|| 医用POSS杂化材料

    摘要： 医学应用是材料科学领域最重要的议题之一，备受高度关注。过去几十年间，旨在提升医疗服务质量的新方法或新材料开发呈现出蓬勃发展的态势。纳米技术的应用为该领域开辟了新的发展空间。多面体低聚倍半硅氧烷（POSS）作为新一代纳米结构材料，同时具备纳米颗粒与分子的双重特性。这类材料具有改善热力学性能、增强机械强度以及提高溶解性等显著特点。POSS在医学领域有着广泛应用：它能显著提升生物材料的机械性能——这对组织工程至关重要；还可增强生物材料抗降解能力。当前牙科材料已将POSS作为关键组分。如本章所述，药物递送和生物成像等领域同样采用POSS技术。

    关键词： POSS，牙科纳米复合材料，生物成像，生物材料，药物递送，组织工程

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 一种具有绿色和近红外荧光变化的双通道探针，用于体外和体内检测过氧亚硝基阴离子

    摘要： 本研究开发了一种基于香豆素-半罗丹明杂合体的双通道荧光探针，用于检测过氧亚硝基阴离子。该探针在近纯水溶液中表现出色，在两个不同发射波长（分别为700和515纳米）处对过氧亚硝基阴离子产生快速、高灵敏度且选择性强的响应，同时伴随明显的颜色变化及绿色至近红外荧光转变。700与515纳米处的荧光强度比随过氧亚硝基阴离子浓度在0至50微摩尔范围内呈线性增长，检测限估算为59纳摩尔。此外，该探针成功应用于活细胞中外源性与内源性过氧亚硝基阴离子的生物成像，以及体内双荧光通道检测。结果表明，这种新型探针可作为研究体内外过氧亚硝基阴离子的有效成像工具。

    关键词： 过氧亚硝基阴离子、双通道、荧光探针、生物成像、体内外

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 具有增强且可调谐第二近红外窗口荧光的Ag?Te@Ag?S核壳量子点的可控合成

    摘要： 第二近红外窗口（NIR-II，900-1700纳米）的荧光成像因其卓越的组织穿透深度和时空分辨率而备受关注。具有高光致发光量子产率（PLQY）、高稳定性及良好生物相容性的NIR-II荧光团成为研究热点。本研究通过简便的胶体法，成功利用硫源对富银Ag2Te量子点（QDs）表面进行工程化处理，制备出能钝化Ag2Te核的大带隙Ag2S壳层，显著提升了Ag2Te QDs的PLQY和稳定性。该策略适用于不同尺寸的Ag2Te核量子点，可实现NIR-II荧光发射波长的宽范围调控。实验表明，使用制备的Ag2Te@Ag2S QDs进行活体成像时，相比同剂量Ag2Te纳米探针，能获得器官和血管结构更高空间分辨率的图像，证实了核壳合成策略的有效性及核壳型NIR-II纳米探针的生物医学应用潜力。

    关键词： NIR-II纳米探针，Ag2Te@Ag2S，生物成像，核壳量子点

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 具有金属离子抗性的氮硫共掺杂石墨烯量子点用于生物成像

    摘要： 由于GQDs中基于杂原子的官能团与生物体系中常见金属离子结合会导致荧光猝灭，开发用于生物成像的超稳定高荧光杂原子掺杂石墨烯量子点(GQDs)仍具挑战。本研究采用简易水热法制备了氮硫共掺杂GQDs(NS-GQDs)，其荧光信号在不同金属离子环境中均保持高度稳定。以天冬氨酸和半胱氨酸这两种天然产物作为碳前驱体和杂原子(氮、硫)源，制得的NS-GQDs在400 nm激发下呈现最大发射波长480 nm，量子产率高达19.3±1.7%。通过X射线光电子能谱(XPS)、能量色散光谱(EDS)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)等手段对NS-GQDs的组成及表面基团进行了表征。该材料不仅具有显著的光稳定性，还表现出优异的热稳定性和化学稳定性。体外实验显示其细胞毒性极低。最终将NS-GQDs应用于细胞荧光成像，在铜离子处理条件下仍保持卓越的荧光稳定性。结果表明，这种新型NS-GQDs有望成为生物成像与生物传感领域极具应用前景的超稳定荧光试剂。

    关键词： 生物成像、氮掺杂、硫掺杂、荧光、石墨烯量子点

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 高发光性3-巯基丙酸包覆的AIZS量子点的水相合成法

    摘要： 通过简便的水相合成法，以硝酸银、硝酸铟、醋酸锌和硫化钠为前驱体，3-巯基丙酸为配体，制备出高荧光性且颜色可调的AgInS?（AIS）与(AgInS?)?(ZnS)???（AIZS）量子点（QDs）。所制AIZS量子点直径较小（约2.1纳米），呈立方结构。研究发现制备AIS核过程中形成的Ag-3-MPA与In-3-MPA配合物对反应进程起关键作用，且随着银铟比增加会出现非典型的荧光发射蓝移现象。AIS量子点的光致发光量子产率（PL QY）虽不高，但经锌硫合金化包壳后显著提升（最高达65%）。通过尺寸与组分选择性沉淀法，成功分离出13种AIZS量子点组分，其中最高PL QY达78%——这是水相制备AIZS量子点报道的最高值。这些兼具高PL QY、良好胶体稳定性与光稳定性的量子点，在生物成像或传感等无镉荧光探针应用领域具有极高潜力。

    关键词： AgInS2（硫铟银）、光致发光、生物成像、无镉、传感、水相合成、AIZS（硫铟银锌）、量子点

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 用于材料表面功能化的CdTe/CdS量子点结合肽的筛选与表征

    摘要： 量子点（QDs）因其独特的光物理特性成为极具前景的纳米材料。为使其适用于生物领域，通常需要将颗粒表面与抗体等生物分子偶联。本研究从噬菌体展示文库中筛选出CdTe/CdS量子点结合肽作为简便且生物相容的量子点修饰连接子。在五个候选量子点结合肽中，基于两条高亲和力肽设计的系列截短肽通过阵列结合实验评估了其功能核心序列与特性。将这些分离的短肽（PWSLNR和SGVYK）与抗体结合肽（NKFRGKYK）连接后，形成可通过抗体实现量子点表面功能化的双功能肽。由此，该双功能肽成功介导了抗CD9抗体在CdTe/CdS量子点表面的功能化，并实现了癌细胞CD9蛋白成像。我们提出的肽段为生物应用中的量子点表面功能化提供了有效载体。

    关键词： 表面功能化、量子点、生物成像、肽类、碲化镉/硫化镉、噬菌体展示、抗体偶联

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 热响应性等离子体系统：具有新应用的旧材料

    摘要： 金纳米颗粒与聚(N-异丙基丙烯酰胺)的热响应等离子体系统已历经数十年深入研究，但该体系持续推陈出新，不断涌现的新概念与应用催生出新兴领域。本简评聚焦该迷人系统近年的发展动态与应用成果。我们首先阐释其基本工作原理——即便化学环境微小差异也能引发显著等离子体位移的独特现象；继而展示其在胶体驱动、等离子体/超表面薄膜调控、生物成像与传感等领域的应用；最后简要总结并展望该领域持续探索中的若干前沿应用方向。

    关键词： 等离子体/金属薄膜调谐、胶体驱动、聚(N-异丙基丙烯酰胺)、生物成像、金、传感、热响应型等离子体系统

    更新于2025-09-23 15:19:57