近日,中心胡锦航博士作为第一作者,中心主任唐志书教授作为通讯作者的论文“Phospholipid-stabilized
CuxAg1-xInSe2 nanocrystals as
luminophores: fabrication, optical properties, and biological application”(磷脂偶联纳米晶:合成、光学性质及生物应用)在国际著名学术期刊Journal of Materials Chemistry C(IF 6.641)上发表。
癌症是全球性高危险疾病,对癌细胞进行早期的精准监测和诊断是减少癌症发病率最重要的途径之一。近年来,基于半导体量子点的荧光标记成为纳米诊疗制剂研究领域的热点,但是,传统的镉系量子点由于具有极大的生物毒性,限制了量子点在生物标记方面的应用。因此,开发具有生物相容性的荧光可调无毒量子点成为了癌细胞标记方面的重要研究方向。
本研究首次报道了一种基于生物分子的四元无毒量子点的合成策略。首先,利用阳离子交换法,采用脂质分子进行修饰,合成了组分和结构可调的四元无毒CuxAg1-xInSe2量子点。通过光学性质表征发现,CuxAg1-xInSe2量子点的带隙具有奇异的非线性特征,这使之在光电器件和生物标记领域表现出重要的应用价值。随后,对其生物相容性和生理稳定性进行了系统研究,细胞实验结果表明,脂质分子修饰不仅可以极大提高量子点的水溶性和结构刚性,同时也进一步降低了量子点的细胞毒性。此外,对比研究发现,癌细胞对脂质分子修饰的量子点具有更强的摄取能力,且不同种类癌细胞的细胞器对量子点的摄取具有较大的差异。通过量子点结构和组分的优化,实现了对癌细胞的可见光和近红外双波段标记,为近红外光学诊疗剂的研发提供了新的思路。
本研究成果是协同中心高水平发展的又一代表性成果,同时也是协同机制体制创新引领的又一典型案例。
图:CuxAg1-xInSe2纳米晶的合成、光学性质及生物应用