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碳点发射颜色的调控用于Fe3+离子检测及生物成像应用

DOI：10.1016/j.msec.2019.01.002 期刊：Materials Science and Engineering: C 出版年份：2019 更新时间：2025-09-23 15:22:29
摘要： 本文报道了一种简便的一步合成策略，利用番茄（Solanum lycopersicum）制备出三种（蓝、绿、黄）荧光碳点（CDs）。合成的碳点在370、420和460 nm激发下分别呈现450、520和560 nm的发射峰，对应蓝、绿、黄色荧光。以番茄为碳源制备的这三种荧光碳点具有良好的水溶分散性和高量子产率。通过检测生物体液和铁片中的Fe3?离子，评估了三种荧光碳点的分析性能。在最优条件下加入Fe3?离子时，三种荧光碳点的荧光强度在0.1至2.0 μM范围内呈线性猝灭。该方法为铁片和生物体液中Fe3?离子的高灵敏度定量分析提供了新策略。此外，共聚焦激光扫描显微镜证实三种荧光碳点可被HeLa细胞摄取。胞内实验表明这些碳点能有效进入细胞并表现出优异的生物相容性和低毒性，证明其可作为生物医学应用的良好候选材料。
作者： Suresh Kumar Kailasa，Siyoung Ha，Seung Hoon Baek，Le Minh Tu Phan，Sangjun Kim，Kyungwon Kwak，Tae Jung Park
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

开发一种简便的合成方法，从番茄中制备多色荧光碳点，并评估其在Fe3+离子传感和生物成像应用中的性能。

研究成果

该研究成功利用番茄制备出多色荧光碳点，对Fe3?离子检测具有高选择性，且细胞成像生物相容性优异。其中蓝色碳点（Blue-CDs）灵敏度最佳，检测限低至0.016 μM。该方法绿色环保、成本效益高，适用于生物流体和药品等实际样品检测，在生物医学领域具有应用潜力。

研究不足

绿色和黄色碳点的量子产率低于蓝色碳点（分别为4.21%和2.76%对比12.70%），这可能影响某些应用中的灵敏度。该方法需要特定的酸处理和透析步骤，这些步骤可针对可扩展性进行优化。选择性测试了常见离子和生物分子，但未涵盖复杂样品中所有可能的干扰物。

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