【综述】 基于碳量子点的荧光共振能量转移纳米探针：传感和成像的多功能应用平台

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作为最有前途的碳基光致发光材料之一，碳量子点（CDots）因其优异的光学、光电和化学性能，近年来引起了人们的广泛关注。荧光共振能量转移（FRET）是一种高度敏感的光谱技术，并已广泛应用于荧光的所有应用。基于CDot的FRET系统的设计与制备，随着工程领域的发展，已成为化学和生物科学领域的研究热点。随着基于FRET的纳米探针的发展，FRET的功能单元已经从简单的分子扩展到大分子和纳米颗粒，研究重点也从单一的测量转向多功能和跨学科的应用。基于CDot的FRET纳米探针具有高灵敏度、高选择性、便携性、快速响应和生物相容性等优点，在生物技术、环境和医学等领域具有重要的应用价值。与传统的FRET相比，基于CDots的FRET系统克服了光谱串扰、光漂白和直接受体激发等缺点，灵敏度也从单一功能提高到多功能。而且在该体系中，CDots作为一种新型的纳米材料，不仅可以作为能量传递供体，还可以作为受体，大大提高了CDots基FRET体系的应用范围和效果。

近日，复旦大学化学系孔彪教授课题组总结了基于不同荧光分子构建CDots基FRET系统以及在纳米探针、生物成像和生物医学等领域的应用。给出了目前CDots基FRET纳米探针的研究进展以及前景展望。

本文将重点放在基于荧光分子的不同分类构建CDots基FRET系统。详细介绍了几种荧光分子，包括有机荧光分子、药物分子、金属络合物分子、生物分子、二氧化锰/二硫化钼、纳米金/银、氧化石墨烯和量子点。本文从不同荧光分子来构建CDots基FRET系统方面入手，全面、系统地阐述了不同分类FRET系统的构建以及应用。最后总结了基于CDots的FRET系统的最新进展和展望，CDots基FRET系统将弥补传统发光材料的不足，在纳米探针、生物成像、生物医学等领域显示出广阔的应用前景。

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Förster resonance energy transfer (FRET) paired carbon dot-based complex nanoprobes: versatile platforms for sensing and imaging applications

Shihai Miao, Kang Liang and Biao Kong

Mater. Chem. Front., 2020,4, 128-139

http://dx.doi.org/10.1039/C9QM00538B

*文中图片皆来源上述文章

此文章来自特别专辑

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通讯作者简介

孔彪  教授

复旦大学 化学系

孔彪  博士，上海市特聘专家，国家海外高层次引进特聘专家，复旦大学研究员，博士生导师。博士毕业于澳大利亚 Monash大学与复旦大学获工学与理学博士学位。曾任墨尔本大学化学与生物分子工程系任专项研究员。在SCI期刊上发表高质量的学术论文近90篇。主持及参与国家重点研发计划、军委科技委基础加强计划重点项目、国家超级计算材料基因组重大创新工程等项目多项。