【摘 要】
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碳量子点（CQDs）是当前热门的一种纳米级荧光材料,大小约1-10 nm,结构组成为碳核和附在其表面的有关基团,具有优异的生物相容性、细胞低毒理性和荧光稳定性等特点。本论文采用水热法和溶剂热法制备合成了两种温敏性碳量子点,对其形貌和内部结构进行表征、对其光学性能及细胞应用进行了研究,具体研究内容如下:1、蓝光发射碳量子点的制备及表征。采用一步水热法制备含氮掺杂蓝光发射的碳量子点（B-CDs）,对其
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碳量子点（CQDs）是当前热门的一种纳米级荧光材料,大小约1-10 nm,结构组成为碳核和附在其表面的有关基团,具有优异的生物相容性、细胞低毒理性和荧光稳定性等特点。本论文采用水热法和溶剂热法制备合成了两种温敏性碳量子点,对其形貌和内部结构进行表征、对其光学性能及细胞应用进行了研究,具体研究内容如下:1、蓝光发射碳量子点的制备及表征。采用一步水热法制备含氮掺杂蓝光发射的碳量子点（B-CDs）,对其结构、形貌进行了表征,结果表明B-CDs的平均粒径为2.7±0.21 nm,碳晶格间距约为0.22 nm,具有较好的水溶性、稳定性以及生物相容性。荧光性能检测结果表明,B-CDs溶液的荧光发射波长随激发波长的变化而变化,具有荧光依赖性,温度与荧光强度呈线性关系。加入RGB编码可估算出B-CDs溶液的温度。2、红光发射碳量子点的制备及表征。通过溶剂热法制备含氮掺杂的红光发射碳量子点（R-CDs）,对其结构、形貌进行了表征,结果表明R-CDs的平均粒径为5.0±0.22nm,碳晶格间距约0.21 nm,具有良好的分散性、水溶性和生物相容性。荧光性能检测结果表明R-CDs的发射光谱具有激发独立性,荧光发射波长不随激发波长变化而变化,温度与荧光强度呈线性关系。加入RGB编码可估算出当前R-CDs溶液的温度。3、碳量子点在细胞中的应用。通过MTT法评估上述两种碳量子点的细胞毒理性,结果表明1000μg/m L浓度下的碳量子点溶液对细胞基本无损伤。将B-CDs与Ha Cat细胞共培养24 h,荧光显微镜结果表明,Ha Cat细胞内吞B-CDs后,细胞无明显损伤,B-CDs的荧光强度随温度变化而变化。将1000μg/m L的R-CDs作用C2C12细胞24 h,对细胞骨架及细胞核进行染色,荧光显微镜结果表明,细胞内吞了R-CDs,且无明显凋亡情况。应用原子力显微镜（AFM）对B-CDs和R-CDs分别作用Ha Cat细胞和C2C12细胞24 h后的形貌及机械特性（粘附力、杨氏模量）进行检测,结果表明,低于1000μg/m L浓度的碳量子点对细胞形貌及机械特性基本无影响,说明B-CDs和R-CDs的生物相容性好。上述结果证明了,两种碳量子点均拥有作为纳米探针应用于细胞温度检测的潜力。
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