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红色荧光碳量子点用于肿瘤微酸环境诊断

         
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实现肿瘤的早期诊断对于提高癌症患者的存活率或延长生存时间非常重要.由于肿瘤细胞的糖酵解失调,导致肿瘤组织呈现微酸环境(pH＜6.8),因此可以通过设计在pH 6.8响应的荧光材料实现对于肿瘤的早期诊断.在本工作中,我们以4-二甲氨基苯酚为前驱体,高碘酸钾为氧化剂,采用溶剂热法制备了发射波长为640 nm的水溶性红色荧光碳量子点(R-CQDs).将单甲醚聚乙二醇衍生物(MeO-PEG-PDPA)修饰到R-CQDs表面,获得在pH 6.8响应的R-CQDs (pRF-R-CQDs),pH＜6.8时呈现红色荧光,pH＞6.8时荧光淬灭.通过透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外(FT-IR)光谱、拉曼(Raman)光谱、X射线粉末衍射(XRD)图谱、荧光(PL)光谱、紫外可见(UV-Vis)吸收光谱对R-CQDs进行结构与性质测定.研究了pRF-R-CQDs在组织成像及活体成像中的应用.结果 表明:肿瘤微酸环境(pH＜6.8)中,pRF-R-CQDs的氨基质子化而呈现红色荧光.正常组织(pH＞6.8)中,pRF-R-CQDs的氨基去质子化导致荧光淬灭.pRF-R-CQDs的浓度在高达100 μg·mL-1时仍未表现出明显的细胞毒性.pRF-R-CQDs能够用于区分出肿瘤和正常组织,可用于肿瘤的早期诊断.

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