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碳点作为荧光纳米材料领域一颗备受瞩目的新星,具有荧光性能优秀、生物相容性好、合成简便等优势,被广泛用于科学研究与实际应用中。碳点与其他具有介孔、荧光、磁性等性质的纳米材料复合,能够获得性能比单一组分的材料更为优越的复合材料,有利于进一步拓宽碳点的应用范围。近年来,碳点及其复合材料在药物分析检测、药物装载递送、生物成像、疾病诊断、温度传感等研究中均取得了一定进展,但对于新型高性能碳点及碳点复合材料的研究依旧缺乏,碳点在生物及医药领域的应用仍待进一步研究拓展。本文研究中,我们制备了一种新型的氮硫掺杂碳点,探讨了其结构组成和荧光性能,对其细胞成像能力进行了验证,并基于黄芩素对碳点的荧光淬灭作用,建立了定量检测黄芩素的新方法;此外,将制备的碳点与罗丹明B结合,合成了生物相容性良好的核壳结构纳米球,用于高灵敏度的比率型荧光温度传感。具体研究如下:1.以L-半胱氨酸及二水合柠檬酸三钠为原料,乙二胺为钝化剂,通过水热法一步合成了氮硫共掺杂的蓝色荧光碳点(cys-CD)。由cys-CD的各项表征可得知其粒径约为3.8 nm,生物相容性良好,荧光性能稳定,量子产率高达66%。Cys-CD被成功用于SKOV-3人卵巢癌细胞的成像,在共同孵育6h后,SKOV-3细胞的细胞质及细胞核均具有明亮的蓝色荧光。基于黄芩素对碳点荧光的淬灭效应,设计了一种快捷灵敏的黄芩素定量检测方法,在黄芩素浓度为0 μM-30μM之间有良好的检测效果,检测限低至33 nM,并验证了黄芩素对碳点荧光的淬灭机理为静态淬灭效应和内滤效应。将此方法用于实际样本中黄芩素的检测,回收率良好。2.以蓝光cys-CD均匀分散的Gd(OH)CO3作为内核,使用吸附红光罗丹明B的介孔二氧化硅作为外壳进行包覆,构筑了单一波长激发下具有蓝-红双重荧光发射的核壳结构纳米球Gd(OH)CO3-cys-CD@mSiO2-RhB。通过系列表征手段得知纳米球的粒径在670 nm左右,分散性良好,具有明显的核壳结构。通过细胞毒性实验证明此纳米球有良好的生物相容性。利用罗丹明B对温度敏感的红光为探针,cys-CD固态化后热稳定的蓝光为内标,构建了双荧光发射的新型比率荧光温度传感纳米材料Gd(OH)CO3-cys-CD@mSiO2-RhB。经验证,Gd(OH)CO3-cys-CD@mSiO2-RhB的温度传感性能良好,具有适用范围宽(283 K-373 K),灵敏度好(Sa=2.01%K-1,Sr=1.39%K-1),分辨率高(>0.012 K)等特点,有望成为用于医学、药学、生物学等研究的新型比率型荧光温度传感器。