本实验设计合成了铜-焦脱镁叶绿酸a甲酯(Cu-MPPa)，用于活性氧(ROS)介导的癌症治疗和消耗谷胱甘肽，并通过类Fenton反应循环产氧维持细胞内高浓度氧。实验过程中考察了Cu-MPPa的活性氧产生能力、氧气产生能力和谷胱甘肽消耗能力等性能。所合成中间体的结构用质谱进行了表征。这个实验综合了有机化学合成、仪器分析化学和生物化学实验，要求由三名学生组成实验小组，大约需要24学时，旨在培养学生综合创新能力、解决复杂问题能力和培养团队合作精神。

光动力疗法(PDT)作为一种美国食品药品监督管理局(FDA)批准的治疗手段，在肿瘤治疗领域取得了显著进展。然而，传统的PDT由于活性氧(ROS)的瞬时性、过度的光毒性以及诱导经典凋亡的特性，可能导致预后效果较差。本研究利用带正电荷的碳点光敏剂(PCDs)与新吲哚菁绿(IR820)之间的静电相互作用构建了一种纳米工程化碳点(NCDs)。通过调控IR820的引入比例，可改变NCDs的表面电荷与两亲性特征，从而优化其细胞膜锚定能力。此外，IR820的J聚集导致其荧光从NIR-Ⅰ区红移到NIR-Ⅱ区，从而实现NIR-Ⅱ成像。值得注意的是，IR820对PCDs的光活性具有淬灭作用，因此，NCDs的PDT效应依赖于750 nm激光照射下IR820的光漂白和577 nm激光照射下PCDs的光动力。最终，体外与体内实验均表明，在级联激光照射下，膜靶向的NCDs可以有效增强肿瘤细胞焦亡，从而以最小副作用实现肿瘤清除，同时激活免疫响应以抑制肿瘤的肺转移。本研究开发了一种多功能的纳米工程化碳点，提供了一种可控性强、治疗效果好以及安全性高的肿瘤光动力免疫治疗新策略，展现出良好的临床应用前景。

通过浸渍法制备了N、Mn改性半焦活性炭(SC)催化剂N_xMn_y-SC(x∶y为N和Mn的质量比)，并用于催化臭氧(O₃)氧化降解水中的盐酸四环素(TC)。结果表明，Mn的负载量与材料表面Mn含量及结构无序度呈正相关，其中N与Mn的质量比为1∶3时制备的N₁Mn₃-SC表现出最优催化性能。提高催化剂投加量、O₃流速和反应温度均有助于提升TC降解率，而高的初始TC质量浓度则会抑制降解效果，溶液pH的影响呈现随pH升高先促进后抑制的趋势，并于pH=7时达到最佳降解效果。在催化剂用量为200 mg·L^-1、TC质量浓度为30 mg·L^-1、pH=7、25 ℃、O₃流速为30 mL·min^-1的最优条件下，N₁Mn₃-SC可在20 min内实现93.46%的TC降解率，一级反应速率常数达0.138 2 min^-1，显著高于SC(0.080 1 min^-1)。水中腐殖酸(HA)、HCO₃^-和Cl^-会竞争消耗羟基自由基(·OH)，轻微抑制反应进程。该催化剂经5次循环使用后仍保持84.13%的降解率，但比表面积下降至21 m²·g^-1，表面Mn、N及含氧官能团含量减少，缺陷与石墨化拉曼峰强度的比值(I_D/I_G)降低至0.983，表明其结构有序度有所上升。自由基猝灭实验证实·OH、超氧自由基(·O₂^-)和单线态氧(¹O₂)共同参与催化过程，其中¹O₂作用尤为关键。中间产物分析表明，TC主要通过脱烷基、脱酰胺等途径分解，最终矿化为CO₂和H₂O。

The abnormal metabolic activity of the tumor can increase the oxygen consumption in tumor cells, and the poor blood perfusion often happens in tumor regions as well, which are the main reasons that result in a hypoxic situation in the tumor. A fluorescence probe, AQD, with selective response toward hypoxia was designed for the detection of hypoxic tumor cells, which was obtained by the covalent connection of a large planar conjugated fluorophore with good fluorescence stability and a N, N-dimethylaniline moiety via the azo bond. The introduction of the azo bond in AQD caused significant fluorescence emission quenching, and the probe was reduced under hypoxic conditions to release the fluorophore via breaking the azo bond, resulting in the gradual recovery of fluorescence emission. Probe AQD exhibited a remarkable fluorescence response in hypoxic conditions, high selectivity, and good biocompatibility, which was successfully used for the imaging of hypoxic tumor cells and realized the detection of hypoxic A549 cells.