和绿色荧光的CQDs,将其与人体胸腺癌细胞系T47D和MDA-MB-231共同培育,结果证明当CQDs浓度达到50μg/mL时,细胞仍然保持很高的存活率,并且可以在细胞质中成像。Yang等对有机分子PEG修饰的CQDs进行了细胞毒性研究,结果表明不管是单独的PEG还是PEG修饰的CQDs在一定浓度范围内都表现出低毒性。当浓度达到0.1mg/mL时,细胞的死亡率有所上升,但是实际应用中的浓度都只是实验浓度的百分之一以下,因此CQDs也可被认为不会对组织或生物体有负面影响。从CQDs的制备途径上分析,碳源本身并无毒性,更有一些报道是直接从碳水化合物或食物中提取制备量子点,因此与传统的重金属量子点相比,CQDs在生物领域有更长远的应用潜力和发展前景。3.3上转换荧光性质上转换发光是指在长波长激发光的激发下体系发出短波长光子的现象,即辐射光子能量大于所吸收的光子能量,这属于反Stokes现象。下转换发光或Stokes现象,是指传统的光致发光现象,在短波长激发源的激发下,体系发射出较长波长光子的现象,所有的发光材料均遵从Stokes定律。Jin等通过一步法合成了具有上转换荧光性质的碳量子点,并解释碳量子点的上转换荧光性质可能是由于多光子过程,即同时吸收2个或多个光子,使得在较激发波长更短的波长处吸收光。实验结果显示,碳量子点在近红外区激发,荧光发射光谱的峰固定在540nm处,几乎不随激发波长的变化而移动。因此,碳量子点有望用于双光子荧光显微镜进行细胞成像研究。wang等报道了一种通过三聚氰胺和丙三醇一步反应得到富含N元素碳量子点的方法,该法合成的N原子掺杂的碳量子点表现出多光子上转换荧光性质。由于N原子掺杂在碳环结构中,加快了分子内的电子转移速率,所以,与没有掺杂的碳量子点相比较,N原子掺杂的碳量子点有更大的双光子剖面,可用于替代染料敏感太阳能电池中的有机染料,用于捕获近红外光能量。
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