近红外碳纳米点的制备及生物应用研究

doi:FE551488341A0282B5EEA14091C9A28A

	近红外碳纳米点的制备及生物应用研究
	张博涵
学位类型	硕士
导师	张友林
	2019-06-01
学位授予单位	中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)
学位授予地点	中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)
关键词	碳纳米点光热治疗生物成像
摘要	碳纳米点作为近年来新兴的一种荧光碳纳米材料,其展现出的发光调控性、光稳定性、化学稳定性等优秀特质,被广泛应用于光电器件、光催化、传感器、荧光加密等领域。同时由于低生物毒性、好的生物相容性,以及细胞膜通透性等特点,碳纳米点在生物领域的应用逐步得到了人们的研究与关注。最初碳点被应用于细胞成像,生物活体成像等领域。随着碳点制备技术及相关研究的不断进展,人们开始着眼于碳点在肿瘤治疗方面的应用。光热治疗作为一种新型的肿瘤治疗方法,具有创口截面小、治疗时间短、治疗效果明显等优点,具有极大的应用前景以及发展潜力。然而光敏剂的材料选择阻碍了光热治疗发展的脚步。常见的纳米颗粒如高分子聚合物、半导体量子点以及重金属纳米颗粒均在自身的性能上都有一定的缺陷性,无法成为光敏剂的理想材料。本文以柠檬酸(CA)和尿素作为原料,通过溶剂热法制备得到了两种具有近红外吸收以及高光热转换效率的碳纳米点。分别将两种碳点进行了形貌表征以及性质分析,并将它们应用于生物实验。(1)以CA和尿素为原料,以去离子水作为溶剂,通过溶剂热法制备得到碳点。将碳点粉末置于潮湿的环境使其自组装成大粒径的超级碳纳米点。超碳点在400-700nm波长范围展现出了较强的的吸收能力,以及高达50%的光热转换效率,因此具备成为光敏剂的潜力。(2)使用CA和尿素为原料,以二甲基亚砜(DMSO)为溶剂,通过溶剂热法制备得到在550nm-700 nm间展示出较强吸收的碳纳米点。该碳点在655nm激发光下展示出延展至近红外区域的荧光发射,同时具备较高光热转换效率(η=59.2%)。光热循环测试表明其具有优秀的光稳定性以及热稳定性,具有在生物领域的潜在应用。(3)将上述两种材料应用于生物实验。细胞实验表明两种碳点具有较低的生物毒性以及较高的光毒性。生物成像实验表明近红外吸收碳点可实现生物荧光成像,超碳点可用于生物光声成像。最后将超碳点应用于小鼠的光热治疗,小鼠身上的恶性肿瘤得到抑制或者消失,证明超碳点可以作为光敏剂应用于光热治疗。
页数	71
DOI	FE551488341A0282B5EEA14091C9A28A
语种	中文
引用统计
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.ciomp.ac.cn/handle/181722/63917
专题	中科院长春光机所知识产出
推荐引用方式 GB/T 7714	张博涵. 近红外碳纳米点的制备及生物应用研究[D]. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所). 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所),2019.

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