合理组装不同表面功能化碳点以增强红外肿瘤光热治疗效果
吴雪, 刘钰鹏, 王冰哲, 李凌云, 黎镇坚, 王青城, 程全胜, 刑贵川, 曲松楠
【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2025.100109
碳点(CDs)因其优异的生物相容性和可调的光学特性,已成为近红外(NIR)介导的肿瘤治疗中极具前景的光热剂。然而,如何精确控制其组装行为以增强NIR吸收和光热转换效率仍不明确。在这项工作中,我们提出了一种因电子供体/受体复合而超组装的碳点(S-d/a-CDs),通过将供电子碳点(d-CDs)与吸电子碳点(a-CDs)整合构建而成。这种复合的超碳点显著增强了S-d/a-CDs的NIR吸收能力。在740 nm激光照射下,S-d/a-CDs实现了65.8%的显著光热转换效率(PTCE)。S-d/a-CDs通过静脉注射表现出可忽略的细胞毒性和有效的肿瘤积累能力,能够在NIR激光照射后完全消除肿瘤。据我们所知,本研究首次利用两种CDs的协同组装进行光物理特性工程,为开发先进的NIR触发光热材料建立了开创性的范式。
关键词: 碳点, 光热疗法, 氢键, 组装, 电子供体/受体
红外吸收无机纳米材料在肿瘤光热和光动力治疗中的应用研究进展
陈佳慧, 郑婷婷, 张秀云, 吕伟
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240106
近年来,非侵入性的光热治疗(photothermal therapy,PTT)和光动力治疗(photodynamic therapy,PDT)在癌症治疗领域蓬勃发展, 它们较化疗等传统癌症治疗方法优势众多。在各种类型的癌症PTT和PDT试剂中,一些性质各异的无机纳米材料相较其他光敏材料具有在近红外(near-infrared,NIR)窗口吸收较强的优势,可以实现高效的癌症PTT或PDT。无机纳米材料除单独使用外,也易与其他类型材料、化学试剂或药物结合,构建多功能复合纳米治疗平台,以产生PTT、PDT、化疗等多种疗法的协同效应,增强治疗效果,降低毒副作用,从而提高癌症患者的治愈率。本综述总结了常见的NIR吸收无机纳米材料在癌症PTT和PDT领域的最新研究进展,涉及金属纳米粒子、碳纳米材料、过渡金属碳/氮化物、氧化物和硫族化物、黑磷纳米片以及配合物纳米材料,其中重点介绍了这些无机纳米材料的PTT和PDT性能。最后,展望了用于癌症PTT和PDT的NIR吸收无机纳米系统未来的研究和发展前景。
关键词: 无机纳米材料, 近红外吸收, 癌症, 光热治疗, 光动力治疗
常压X射线光电子能谱研究固-气和固-液界面
刘崇静, 夏雨健, 张鹏军, 魏世强, 曹登丰, 圣蓓蓓, 褚勇衡, 陈双明, 宋礼, 刘啸嵩
【物理化学学报】doi: 10.3866/PKU.WHXB202309036
材料表面是能量储存和转化反应发生的直接场所,因此,真实反应条件下材料的表面化学和结构在理解反应机理方面起着关键作用。X射线光电子能谱是一种表面敏感技术,已经成为研究材料表面复杂成分和电子结构的主要工具之一。传统的X射线光电子能谱受限于真空条件,这限制了对原位条件下固-气和固-液界面的研究。但随着真空差分技术和静电透镜系统的引入,X射线光电子能谱不再局限于超高真空条件。结合同步辐射光源的优势,近常压X射线光电子能谱(NAP-XPS)展现出更先进的特点。在近年来,NAP-XPS迅速成为研究各种固-气和固-液界面的重要工具。通过NAP-XPS和一些先进的光谱学和显微镜技术,研究人员可以获得原子尺度的界面信息,这使得他们能够更深入地了解这些界面的性质。本文对近年来代表性的NAP-XPS研究进展进行了简要回顾,以阐明其在固-气和固-液界面研究领域中引发的新认识。最后,文章还讨论了关于NAP-XPS技术的挑战和前景,希望可以激发新的研究思路。
关键词: 近常压, X射线光电子能谱, 同步辐射, 能源材料, 固-气界面, 固-液界面
宽带红外Na3CrF6荧光粉的水热合成及发光性能
张涵, 孙剑锋, 梁金生
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240098
利用水热法合成了一种宽带近红外Na3CrF6荧光粉,研究了其结构、微观形貌和光致发光性能。结果表明,在435 nm激发光的照射下,Na3CrF6荧光粉可发出650~850 nm宽带近红外光,其峰值位于738 nm处,半高宽为95 nm;通过分析光谱数据,发现Cr3+在Na3CrF6荧光粉中的晶体场强度为1.72,处于弱晶体场环境中;298~473 K温度范围内,随着加热温度的升高,Na3CrF6荧光粉的发光强度缓慢下降。
关键词: 宽带近红外荧光粉, 水热合成, Na3CrF6, 光致发光性能, 荧光粉转换发光二极管
红外二区光学诊疗探针的制备及性能测试——高分子化学综合实验的新设计与教学实践
王其, 高逸聪, 陆峰, 范曲立
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202404141
癌症已经成为当今威胁人类健康的重大疾病之一,发展新型光学诊疗体系用于癌症精准诊断与高效治疗至关重要。本文介绍了一个高分子化学综合实验的新设计与教学实践,即一种新型共轭高分子基近红外二区光学诊疗探针的制备过程及其相关性能测试。该实验包括共轭高分子合成、水溶性纳米粒子制备、吸收发射光谱测定、光热光动力性能分析、近红外二区荧光成像及对癌细胞光毒性研究。该实验内容科学性及前沿性强,能够提高学生的实验操作技能,引导学生运用所学知识进行独立思考,启发学生的创新及科研思维。
关键词: 癌症, 共轭高分子, 光学诊疗探针, 性能测试, 综合实验
A 2-dicyanomethylene-3-cyano-4,5,5-trimethyl-2,5-dihydrofuran-based near-infrared fluorescence probe for the detection of hydrogen sulfide and imaging of living cells
Linfang ZHANG, Wenzhu YIN, Gui YIN
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240405
Using 2-dicyanomethylene-3-cyano-4, 5, 5-trimethyl-2, 5-dihydrofuran (TCF) as a near-infrared fluorescent chromophore, we designed and synthesized a TCF-based fluorescent probe TCF-NS by introducing 2, 4-dinitrophenyl ether as the recognized site for H2S. The probe TCF-NS displayed a rapid-response fluorescent against H2S with high sensitivity and selection but had no significant fluorescence response to other biothiols. Furthermore, TCF-NS was applied to sense H2S in living cells successfully with minimized cytotoxicity and a large Stokes shift.
关键词: hydrogen sulfide, near-infrared fluorescence probe, cell imaging

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