苏州医工所董文飞团队在聚集诱导发光碳点生物成像研究中取得进展

2024-04-19 11:05:07 来源：今日健康网作者：分享：

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　　该研究成果以“ Rare earth-modified yellow carbon dots for long-term imaging in cells and zebrafish” 为题发表于期刊 Materials & Design

碳点（CDs）是近年来引起广泛关注的一类纳米材料，这类碳基材料具有可调谐发射波长、良好的生物相容性和光稳定性，应用于生物成像、药物递送、传感等领域。然而，尽管碳点具有上述特性，却经常受到聚集荧光猝灭（ACQ）效应的限制。在固态或者聚集态下，碳点的荧光强度大幅度下降甚至完全消失，这限制了其在生物成像中的应用。而聚集诱导发光（AIE）效应的发现打破了传统认知，证实了一些有机染料在聚集状态下会表现出强烈的荧光。因此，将聚集诱导发光特性赋予碳点，可以为设计和开发新型发光材料提供可能性，已成为追求高性能生物成像材料的一个重要研究方向。

近期，苏州医工所董文飞研究员团队采用溶剂热法，通过引入稀土元素（Yb和Er）制备了一种新型聚集诱导发光碳点（Y-CDs）。Y-CDs具有优异的光学性能，包括非激发依赖发射、pH响应性和温敏特性。Y-CDs对孵育时间要求较低，在孵育浓度较低的情况下也能获得较好的成像效果，已成功用于生物成像应用，包括HeLa细胞和斑马鱼的可视化（图1）。科研人员研究了Y-CDs在HeLa细胞中的内吞机制，成功实现了细胞核成像。Y-CDs在斑马鱼胚胎中表现出长期成像能力，并可观察到对斑马鱼幼鱼晶状体和消化系统的特异性靶向（图2）。这表明Y-CDs在生物成像领域具有应用潜力。

该研究成果以“Rare earth-modified yellow carbon dots for long-term imaging in cells and zebrafish”为题发表于期刊Materials & Design。博士后寇馨月为第一作者，董文飞研究员、李力研究员和从瑛哥副研究员为共同通讯作者。该研究获得了国家重点研发计划、国家自然科学基金委、江苏省自然科学基金等资助。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.matdes.2024.112855

图1.Y-CDs的合成示意图，以及在细胞核和斑马鱼晶状体及消化系统成像中的应用

图2. （a）使用Y-CDs对斑马鱼胚胎和幼鱼成像的共聚焦荧光效果图；（b）Y-CDs 对斑马鱼胚胎的长期成像效果（12小时-10天）；（c）Y-CDs在对斑马鱼胚胎进行长期成像中的生物安全性测试。标尺：250 μm。