「AM」杭师大「综述」近红外硫化银量子点的合成及其在生物应用

近日，杭州师范大学材料与化学化工学院黄又举教授团队与南方医科大学沈折玉教授、新加坡国立大学陈小元教授展开合作，系统总结了近十年来近红外硫化银量子点（Ag2S QDs）的合成及其在生物应用方面的研究进展。相关研究成果以“Synthesis and bioapplications of Ag2S quantum dots with near-infrared fluorescence”为题在Advanced Materials （IF：30.849）上发表。

近红外荧光纳米材料（NIR-I: 650–950 nm，NIR-II:1000–1700 nm）是近年来在分析化学、化学生物学和生物医学工程领域中的一个新兴研究方向，近红外量子点探针的相关研究已经取得了许多重大进展，而波长、亮度和稳定性是决定近红外荧光性能的三个关键因素。近红外Ag2S QDs因其良好的近红外荧光、抗光漂白强、高的光转换效率、超小尺寸和高稳定性等特点，已广泛用于荧光成像和多模态联合治疗等纳米医疗领域。

论文系统介绍了有机相法、水相法、离子交换法、仿生法和光诱导合成法等可控制备Ag2S QDs的研究进展，并举例说明了Ag2S QDs在生物传感、生物成像和治疗学方面的众多应用。虽然Ag2S QDs取得了令人瞩目的进展，但近红外Ag2S QDs的研究仍处于起步阶段，特别是在NIR-II区生物成像和治疗领域。

文章论述了如何提高Ag2S QDs的荧光量子效率，以减少体内所需的纳米颗粒剂量从而避免潜在生物毒性等问题，并指出，从单颗粒水平上探究Ag2S QDs的生长机理，以及拓展Ag2S QDs表面功能化的方法都值得深入研究。传统Ag2S QDs表面修饰方法都是基于物理作用（如静电和疏水作用）和化学反应（酰胺化和点击反应），这些方法耗时繁琐，性能有待改善。因此，开发高效的功能化方法，精确控制各种性质（如尺寸、量子效率、亲水性、NIR-II荧光、特异性）十分必要。

近红外Ag2S QDs的合成、应用及研究进展

鉴于此，研究团队提出，可利用聚合物蛋白质复合物（带有官能团的聚合物链直接连接到蛋白质的活性位点）直接修饰Ag2S QDs，从而使Ag2S QDs直接获取生物特异性蛋白的性能以维持相应的生物功能。将Ag2S QDs与DNA、RNA进行组装，构建多种具有良好性能的生物学功能纳米结构也是另一有效办法。此外，也可利用纳米生物医学的特性，从动植物中提取原生物质（如细胞膜、微管、蛋白质），在纳米尺度上与Ag2S QDs进行仿生结合，最大限度地提高其生物相容性和治疗效果。基于上述方法，在一定程度上可改善Ag2S QDs的量子效率、亲水性以及特异性等性能。

杭师大材化学院青年教师丁彩萍为论文第一作者，材化学院黄又举教授、南方医科大学沈折玉教授、新加坡国立大学陈小元教授为论文共同通讯作者，杭州师范大学为第一单位。该研究工作得到了国家自然科学基金委（22005081、51873222、51761145021）等支持。

来源：杭州师范大学

论文链接

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202007768?af=R