碳点在生物诊疗中的应用

发布时间：2021-02-03 03:45

　　对于绝大多数癌症患者来说手术、放疗、化疗是不可避免的,但这些治疗方式对人体的副作用非常大。然而,荧光纳米材料具有荧光稳定性高、生物毒性低、良好的生物相容性等优点,最重要的是它可以通过自身的特点在人体病灶部位进行非侵入式的靶向治疗避免了以上疗法对人体带来的伤害。因此,荧光材料将在生物应用中显得尤为重要。作为一种新式碳纳米材料,碳点因其优异的光稳性、荧光性,良好的生物相容性,低毒性等特点而成为人们关注的焦点。可以应用于生物传感器、生物成像和生物诊疗方面。这篇综述将从碳点的制备、发光机制以及在生物方面的应用进行综述,重点介绍了碳点在生物诊疗方面的应用,探讨了碳点与特定靶向分子结合,形成检测荧光信号的碳点基探针,借助先进的光学成像技术,能够对细胞内及生物体内分子进行实时动态监测,对重大传染病源进行快速免疫荧光分析,为疾病的发生、诊断、治疗研究提供新技术和新方法。 

【文章来源】：材料工程. 2020,48(09)北大核心

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

利用CD-PEI/Au-PEI/pDNA分子组装纳米杂化材料进行基因传递及细胞转运实时监测示意图[52]

现有阶段,临床中利用抗菌药物治疗细菌性感染疾病的方法较为常见[62]。生物膜的基本成分是磷脂。生物膜的净电荷主要基于其磷脂的化学结构。细胞膜内部的磷脂酰甘油与心磷脂以及磷脂酰丝氨酸具有较高的电力负载性能,这些成分存在于许多病原菌中,复合成分掌控细胞膜的粒子电荷负载性质。因此,在原核与真核细胞中存在细胞膜电化学梯度的差异。一般情况下,细菌细胞膜的负电性更强,其具有较高比例的阴离子(磷脂酰甘油和心磷脂)[63]。带正电荷的极性面帮助分子与生物膜结合,通过与带负电荷的头部基团的磷脂发挥静电相互作用,促进其抗菌活性[64]。此外,脂多糖和脂磷壁酸分别是革兰阴性和革兰阳性菌细胞壁的主要成分,两者均带负电荷[65]。革兰阴性菌的外膜上带负电荷的脂多糖可与带正电荷基团相互作用,从而破坏外膜结构。肽聚糖是细菌细胞壁的主要成分,且带有负电荷,可通过破坏肽聚糖结构或抑制其合成,损伤细胞壁,从而杀伤细菌。革兰阳性菌缺乏脂多糖,但其表面有肽聚糖存在。这一机制在研制荧光碳点时具有重要的指导意义,意味着荧光碳点本身或者可以通过在其表面功能化带正电荷,从而在抗菌应用研究领域发挥潜力。

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于绿色天然物质合成荧光碳点及其性质和应用综述[J]. 刘文,李婷婷,张冰,张荣,刁海鹏,常宏宏,魏文珑.  材料导报. 2019(03)
[2]荧光碳点探针的合成、性质及其在生物成像中的应用[J]. 李亚丽,郭靖,宋娟,朴向民,徐晓龙,王英平.  影像科学与光化学. 2019(01)
[3]碳点荧光探针在食品检测中的应用[J]. 徐龙华,方国臻,王硕.  食品研究与开发. 2017(12)
[4]碳点的生物成像研究进展[J]. 李婷,张晓强,张李冬,许贯虹,胡琴.  现代生物医学进展. 2016(24)
[5]荧光碳点的生物效应及其应用研究进展[J]. 胡旭虎,张相春,赵喆,郭娟娟,王强,刘茹.  中国科学:化学. 2016(07)

硕士论文
[1]新型近红外荧光分子探针的设计合成及其在细胞成像中的应用[D]. 李迎运.中国科学技术大学 2017



本文编号：3015853