【儀表網(wǎng) 儀表研發(fā)】石墨烯量子點(diǎn)(GQDs)是一種小尺寸的二維納米材料。近年來，因其穩(wěn)定性，生物相容性，熒光可調(diào)性，以及易被腎臟清除等特點(diǎn)，在癌癥診療一體化中具有極大的應(yīng)用，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域引起了極大關(guān)注。現(xiàn)有應(yīng)用于光熱治療的GQDs的光學(xué)吸收主要集中于近紅外一區(qū)。然而，皮膚和組織的吸收以及散射使得近紅外一區(qū)的激光穿透深度和到達(dá)目標(biāo)區(qū)域光強(qiáng)度大打折扣。現(xiàn)有調(diào)整GQDs光學(xué)吸收的手段(摻雜、鈍化、以及其他表面后處理)很難將其調(diào)控至近紅外二區(qū)。
近日，中科院強(qiáng)磁場科學(xué)中心王輝研究員與中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)陳乾旺教授以及南京大學(xué)聶蓉蓉教授等以調(diào)控GQDs光學(xué)吸收性能為出發(fā)點(diǎn)，利用苯酚為前驅(qū)體，雙氧水為氧化劑，采用磁場下溶劑熱法一步制備出具有近紅外二區(qū)光學(xué)吸收性能的GQDs-9T-GQDs。與非磁場下合成的GQDs(0T-GQDs)相比，9T-GQDs顯示出明顯的近紅外二區(qū)光學(xué)吸收性能(1070納米)。同時(shí)，9T-GQDs具有16.67%的熒光量子產(chǎn)率和33.45%的光熱轉(zhuǎn)化效率。
體內(nèi)實(shí)現(xiàn)證明：9T-GQDs在熒光成像導(dǎo)向的近紅外二區(qū)光熱癌癥治療中，對小鼠腫瘤生長具有明顯的抑制效果。相關(guān)結(jié)果以“Magnetic-induced graphene quantum dots for imaging-guided photothermal therapy in the second near-infrared window”為題發(fā)表在期刊《生物材料》(Biomaterials)。
研究工作獲得國家自然科學(xué)基金，合肥研究院啟動基金，合肥大科學(xué)中心協(xié)同創(chuàng)新培育基金，中國科學(xué)院光伏材料與節(jié)能重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽省醫(yī)學(xué)物理技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等項(xiàng)目的資助。相關(guān)磁場下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場實(shí)驗(yàn)裝置上采集完成。
在有無磁場存在下形成GQDs的機(jī)理示意圖
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