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            納米中心合成氮摻雜石墨烯量子點(diǎn)應(yīng)用于雙光子熒光成像


            來源:中國儲(chǔ)能網(wǎng)

            標(biāo)簽石墨烯
            雙光子熒光成像技術(shù)具有近紅外激發(fā)、避免光毒作用和光漂白、自發(fā)熒光干擾弱及較深的組織穿透深度等優(yōu)點(diǎn),在生物醫(yī)藥領(lǐng)域研究中受到極大關(guān)注。開發(fā)具有高雙光子吸收截面、生物相溶性好的材料作為雙光子熒光探針,是活細(xì)胞和深層組織成像研究領(lǐng)域的關(guān)鍵和熱點(diǎn)。  

              國家納米科學(xué)中心宮建茹研究組以氧化石墨烯為前驅(qū)體,N,N-二甲基甲酰胺作氮源,合成了氮摻雜的石墨烯量子點(diǎn)(N-GQD)。該N-GQD納米材料在近紅外飛秒激光激發(fā)下發(fā)出很強(qiáng)的熒光,雙光子吸收截面高達(dá)48000GM,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了有機(jī)染料分子,為碳材料中所報(bào)道的最高值,與半導(dǎo)體量子點(diǎn)材料相當(dāng)。N-GQD顯著的量子效應(yīng)、剛性的π-π共軛結(jié)構(gòu)都使其具有較強(qiáng)的雙光子吸收。同時(shí),摻雜的氮以烷基氨的形式鍵聯(lián)到N-GQD的芳香環(huán)上,烷基氨的強(qiáng)供電子效應(yīng)使N-GQD的雙光子吸收進(jìn)一步增強(qiáng)。N-GQD在組織模型中的雙光子成像研究表明其組織穿透深度可達(dá)到1800微米,突破了傳統(tǒng)雙光子熒光成像深度的極限。此外,N-GQD在水、磷酸鹽緩沖液和細(xì)胞培養(yǎng)基中具有良好的分散性,幾乎沒有細(xì)胞毒性,不易發(fā)生光漂白,顯示了其在長(zhǎng)時(shí)間活體生物組織成像及相關(guān)應(yīng)用,如生物組織結(jié)構(gòu)的觀察、疾病的診斷等中的潛在應(yīng)用價(jià)值。以上工作發(fā)表在Nano Lett.(2013, 13, 2436-2441)。  

              該組最近的相關(guān)系列研究成果已發(fā)表在Adv. Mater.(2013, DOI: 10.1002/adma.201301207),Nano Lett.(2012, 12, 4584),J. Am. Chem. Soc. (2011, 133, 10878)。  

              上述研究工作得到中國科學(xué)院、國家自然科學(xué)基金委及科技部的大力支持。
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