通过还原性生物分子辅助的微环境工程简便制备荧光增强的MnO?量子点

摘要： 二氧化锰纳米材料因其类酶活性、氧化还原特性、良好的生物相容性及治疗相关功能而备受关注。然而迄今为止，关于自发光二氧化锰材料的报道尚属空白，这极大阻碍了其在多领域的深入应用。本研究首次通过简便的一步超声法制备出发光二氧化锰量子点（MnO2 QDs）。在牛血清白蛋白（BSA）或半胱氨酸（Cys）辅助下，合成的MnO2 QDs（BSA-MnO2 QDs或Cys-MnO2 QDs）展现出显著增强的荧光性能。所制得的粒径约1-2 nm的BSA-MnO2 QDs具有最大激发峰320 nm和发射峰410 nm，表现出优异的盐稳定性、抗光漂白能力及时间稳定性。实验证实BSA兼具剥离剂（促进块体MnO2纳米片剥离）和封端剂（为MnO2 QDs提供友好微环境）的双重作用。银离子会通过BSA介导的原位生成量子点表面银纳米颗粒（Ag NPs），破坏BSA-MnO2 QDs的微环境，进而通过荧光共振能量转移淬灭量子点荧光强度。但加入H2O2和NaHS后，由于其与Ag NPs反应生成Ag+和Ag2S使荧光强度恢复，进一步验证了BSA的作用机制。该研究不仅开辟了制备高荧光强度发光MnO2 QDs的通用简便途径，更通过调控量子点微环境提供了潜在传感平台。这种性能卓越的MnO2 QDs有望作为荧光探针，在生物成像、光学传感、药物递送及治疗等领域展现重要应用价值。