吉林大学杨柏教授课题组：基于绿色简易法制备的高效红光碳化聚合物点
“生命”诚可贵，究竟有多美？在熵增的茫茫宇宙中，渺小的生物体如何有序地进行各项生命活动？营养物质的吸收，代谢产物的排出，持续能量的供给又是怎样有趣的过程？荧光在生物医学领域有着广泛的重要应用，它正在帮助我们解码这些信息，以揭开其神秘面纱。对于生物体来说，蓝绿光的能量较强，对生物组织伤害大且穿透力较弱，而红光或近红外光因其背景光干扰小，组织穿透性强，对生物体的伤害小等优点，一直备受研究者们的青睐。
碳化聚合物点 (Carbonized Polymer Dots, CPDs)，通常是指分子前躯体在水热环境中发生聚合反应而生成二聚体，低聚物及聚合物等中间体，且随着反应的进行，这些中间体进一步聚合、脱水、碳化而形成的具有聚合物结构或聚合物/碳杂化结构的新型碳纳米材料，也是继富勒烯、碳纳米管、石墨烯之后最受关注的明星碳纳米材料之一。它具有优异的光稳定性、较高的荧光量子效率、良好的生物相容性、较低的毒性等一系列优点，在生物医学、环境能源和催化等领域有着重要的研究应用前景。蓝绿光的碳化聚合物点已被广泛报道，但如何通过简单的方法制备生物相容性好、量子效率高的红光或近红外光发射的碳化聚合物点仍是目前困扰研究者们的难点之一。
近期，吉林大学超分子结构与材料国家重点实验室杨柏教授课题组以邻苯二胺为前躯体，首次通过一步水热法成功制备了具有良好生物相容性、半峰宽窄、无激发依赖性、高效率的红光碳化聚合物点，其在水溶液中的荧光量子效率为10.83%，乙醇中的荧光量子效率为31.54%。此碳化聚合物点的红色荧光主要来源于结构中较大且有效的π共轭体系及氢键相互作用。重要的是，该团队详细探究了其在活体成像中的应用，并首次发现所制备的红光碳化聚合物点可随血液进入肝脏，然后到达胆道系统，最后以粪便的形式排出体外，此新发现不仅是对碳点在体内代谢过程的重要补充，而且在未来的生物医学应用及临床分析中也具有重要的指导意义。最令人兴奋的是所制备的红光碳点聚合物点可通过血脑屏障，该发现对脑部疾病的诊断治疗具有重要的潜在应用价值。
相关论文发表在Small上 (DOI: 10.1002/smll.201703919)，该项工作的第一作者为吉林大学硕士研究生刘君君和吉林大学口腔医学院主治医师李道伟。
论文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.201703919
来源：吉林大学
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