还原氧化石墨烯合成的近红外发射石墨烯量子点用于体外/体内/体外生物成像应用( Near-Infrared Emitting Graphene Quantum Dots Synthesized from Reduced Graphene Oxide for in vitro/in vivo/ex vivo Bioimaging Applications )

MT Hasan BH Lee CW Lin A Mcdonald-Boyer AV Naumov

近红外(NIR)发射纳米材料是生物成像和药物传递应用的理想材料，因为近红外光具有高的组织穿透深度，能够在体外/离体/体内进行荧光跟踪。考虑到近红外荧光生物相容性纳米结构的缺乏，我们首次合成了纳米尺度的还原氧化石墨烯衍生石墨烯量子点(RGQDs)，其近红外(950nm)发射具有高度的体外生物相容性，体内无初步毒性反应。采用自上而下的次氯酸钠/紫外光驱动合成工艺，从非发射的微米级还原氧化石墨烯(RGO)薄片中获得了高收率(90%)的RGQDs。RGO氧化得到的量子点平均尺寸为3.54±0.05nm，具有高度结晶的石墨晶格结构，具有明显的晶格条纹。RGQDs在可见光区和近红外I区表现出与激发无关的发射，近红外量子产率最大可达7%。与它们的母体材料不同，RGQDs在高（1毫克/毫升）浓度下具有75-80%的细胞活力，通过MTT和基于发光的细胞毒性试验验证了这一点。在体外通过近红外荧光追踪，RGQDs在HeLa细胞中表现出高效的内化作用，在12小时达到最大，并进一步预期排泄。在体内，将RGQDs静脉注射到NCr裸鼠中，可以在活的镇静剂动物中进行荧光成像，而无需在成像时间点牺牲这些动物。它们在脾、肾、肝和肠中的分布由活小鼠的近红外荧光评估，通过切除器官分析和器官组织切片显微镜检查进一步证实。这概述了新的RGQDs作为近红外成像探针的潜力，适用于在活体动物模型中跟踪治疗给药。RGQDs具有较小的尺寸、水溶性、明亮的近红外发射、简单/可扩展的合成和高生物相容性，使其相对于现有的许多基于纳米材料的成像平台具有关键优势。

SciDown文献求助系统（解决99%问题） Public Download IOP ResearchGate