這篇由西南科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院的研究學(xué)者完成，討論微波水熱法制備 Gd3 + 摻雜的碳量子點(diǎn)型高性能磁共振-熒光雙模態(tài)分子影像探針的論文，發(fā)表在重要期刊《發(fā)光學(xué)報(bào)》上。

以同時(shí)提供釓源和碳源的釓噴酸單葡甲胺為前驅(qū)體，利用微波作為加熱手段實(shí)現(xiàn)分子水平上的攪拌，達(dá)到低溫、短時(shí)間內(nèi)制得均勻的小粒度 Gd3 + 摻雜碳量子點(diǎn)( Gd3 + /CQDs-MH) 的目的。當(dāng)前驅(qū)體在250 ℃下微波水熱反應(yīng) 45 min 時(shí)，獲得的 Gd3 + /CQDs-MH 表現(xiàn)出較高的量子產(chǎn)率和極強(qiáng)的磁共振性能，避免了傳統(tǒng)加熱方式對碳量子點(diǎn)的發(fā)光能力和弛豫性能極難同時(shí)提高的矛盾。該條件下合成出尺寸約 1．0 nm 的碳量子點(diǎn)，其熒光量子產(chǎn)率為11．0%，Gd3 + 的摻雜質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá) 16．9%，縱向弛豫性能高達(dá) 4 545．3 mmol －1·L·s －1 (［Gd3 +］= 0．01 mmol·L －1 ) 。并且，該碳量子點(diǎn)對 HeLa 細(xì)胞無明顯毒性，有望用作高弛豫性能和高發(fā)光性能的磁共振-熒光雙模態(tài)探針。

圖1/3↑

圖2/3↑

圖3/3↑

結(jié)論

在低 Gd3 + 濃度( 0．01 mmol·L－1) 時(shí)，較馬根維顯而言，Gd3 + /CQDs-MH 表現(xiàn)出了更大的弛豫響應(yīng)優(yōu)勢，可大大降低臨床“錨固”病灶所需劑量。由于 Gd3 + 被具有生物相容特性的 CQDs 牢固螯合，Gd3 + /CQDs-MH 對細(xì)胞未表現(xiàn)出明顯毒性。

以 GdPM 為前驅(qū)體，采用微波水熱法將其碳化。稱取約 0．1 g GdPM 溶解于30 mL 去離子水中，測量 pH 值( pH1) 。將該溶液置于微波水熱平行合成儀( XH-800，北京祥鵠科技發(fā)展有限公司) 中加熱至一定溫度并保溫一段時(shí)間，記錄保溫過程中體系的壓力(表1)。