碳量子点是一类具有显著荧光特性零维碳纳米材料，具有分子量小、微纳尺度、荧光稳定、无光闪烁、宽激发光谱、连续和可调发射波长、生物相容性高、低毒性等优点。因此，广泛应用于生物检测与传感、体内和体外成像、药物递送和诊断药物等生物医学领域。
近期南京大学生命科学学院王小明团队基于量子点在生物学和医学领域的快速发展，对全球碳量子点制备、光学性质和应用相关的最新研究成果进行了综合分析、全面总结并进行展望。文章详尽回顾了碳量子点自上而下和自下而上的制备方法，并对其纯化、表面功能化方法和稳定性进行了广泛的分析讨论。基于碳量子点的光学性质，文章重点介绍了光致发光机理以及合成条件与光学性质之间的关系。
生物医学方面（图1），着重介绍了碳量子点在生物检测与传感、体内和体外成像以及药物递送方面的应用。由于荧光稳定性强，碳量子点被应用于细胞成像、细菌成像和体内成像，并以独特光学特性和载流子特性应用于光声成像、光热成像和放射性核素成像。根据荧光强度变化，还可用于检测多种阴阳离子（K+、A13+、Cr6+、Hg+、Fe3+、Br-、S3-磷酸（Pi）、ONOO-）、药物分子（四环素、抗生素、土四环素、甲氨蝶呤）、生物分子（DNA、蛋白质、胆固醇、血红素、半胱氨酸（Cys））、细菌、pH值、指纹等。药物递送方面，碳量子点具有空腔可载药、表面易修饰特性，被广泛应用于靶向治疗、光动力和光热治疗、免疫学和基因治疗等。
图1碳量子点在生物学方面的应用
该综述于近期以“Carbon quantum dots: Preparation, optical properties, and biomedical applications”为题发表在Materials Today Advances期刊上。
南京大学生命科学学院王小明副教授为该论文通讯作者，2021级硕士生杨海丽为该论文第一作者。南京大学附属鼓楼医院王东进主任和南京市中西医结合医院中心实验室副主任顾宏伟为共同通讯作者。相关研究得到了国家自然科学基金、江苏省自然科学基金、江苏省卫生委员会医学科技发展基金和江苏省交通科技项目等资助。
来源：南京大学
文章链接：
https://authors.elsevier.com/sd/article/S259004982300036X
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