利用具有特异性靶向功能的荧光材料对癌症进行早期诊断是近年来热门的研究路线之一。碳点是一类直径小于10 nm的sp~2杂化零维碳纳米材料,具有较高的光稳定性、更低的细胞毒性、更好的生物相容性以及丰富的表面官能团,使其易于表面修饰。这些特性赋予了碳点巨大的应用潜力,如光催化、生物传感、生物成像、药物输送以及存储器件等。以癌细胞中过度表达的叶酸受体、CD44等作为靶向位点,与荧光材料复合后合成具有靶向功能的荧光材料来特异性的识别癌细胞和正常细胞。本研究设计思路是:将一个具有优异荧光性能的荧光材料作为发光部分,将叶酸受体、CD44等仅在癌细胞中过表达的物质作为靶向识别基团,将发光部分和识别配体通过化学反应连接在一起,制备能够靶向肿瘤细胞的复合功能化材料。用TEM、FT-IR、XPS等手段对材料的微观结构、表面形貌、化学性质等进行分析。用UV和PL对材料的光学性质进行分析。最后进行体外细胞成像,将靶向复合材料分别与癌细胞和正常细胞共培养,在激光共聚焦扫描显微镜下验证靶向复合材料对于癌细胞的准确识别和靶向生物成像。具体研究内容如下。（1）以黑色素（水溶）和甜菜碱盐酸盐作为原料,通过一步水热合成法制备了绿色荧光碳点。利用TEM对其微观结构进行观察,证明碳点的成功合成。得到的碳点粒径均一、发光性能优越,具有非常低的细胞毒性和良好的生物相容性。激光共聚焦扫描显微镜照片表明,在将碳点分别和癌细胞（MCF-7细胞）以及正常细胞（EC细胞）共培养后,MCF-7细胞和EC细胞均能发出明亮的绿色荧光。这表明合成的碳点具有良好的细胞成像能力。（2）通过NHS和EDC介入的酰胺化反应,将普通绿色荧光碳点分别接上叶酸和透明质酸基团,制备得到叶酸功能化碳点（FA-CDs）和透明质酸功能化碳点（HA-CDs）,使其具有了特异性靶向肿瘤细胞的能力。将FA-CDs和HA-CDs分别与癌细胞以及正常细胞共培养,在癌细胞中均出现围绕着细胞核周围的明亮绿色荧光,在正常细胞中均不显色。证明FA-CDs和HA-CDs能够精准识别出癌细胞和正常细胞,具有靶向癌细胞生物成像的能力。同时,癌细胞中围绕着细胞核周围细胞质中存在绿色荧光,也验证了叶酸受体和CD44的识别机理,靶向材料通过介导作用经过细胞膜进入到细胞质中而不能进入细胞核中,因此在细胞质中发出明亮荧光而在细胞核中不发光。（3）以水溶性蒽基氧杂杯4芳烃作为荧光物质,叶酸作为靶向基团,将两者通过酰胺键连接在一起,制备得到具有靶向性能的叶酸功能化水溶性蒽基氧杂杯4芳烃（FA-AO3）。相较于AO3,FA-AO3的荧光性能显著提升,从AO3很弱的蓝色荧光变为FA-AO3明亮的强绿色荧光。将FA-AO3与癌细胞（MCF-7细胞）和正常细胞（EC细胞）共培养,癌细胞能够在激光共聚焦扫描显微镜下观察到明显的绿色荧光,正常细胞不能观察到荧光。同时,在将FA-AO3与癌细胞共培养较短时间后,癌细胞马上就能发出绿色荧光,证明FA-AO3既具有靶向癌细胞的能力,又能够在癌细胞中快速成像,具有癌症诊断应用前景,能够成为很好的癌症诊断材料。