【摘 要】
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基于荧光碳点（CDs）的纳米材料在生物医学、生物分析和生物传感器等领域具有广阔的应用前景。本文以二甲双胍（Met）和柠檬酸（CA）作为原料合成了具备肿瘤细胞成像和癌症治疗的多功能体系Met-CDs。在第二部分,本文首先使用柠檬酸尿素的典型碳点制备体系的预实验来确定Met-CDs的最佳制备条件。通过改变反应温度,反应时间及反应溶剂等多个反应参数最终制备得到三种发射不同荧光碳点。采用多种表征方法研究了
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基于荧光碳点（CDs）的纳米材料在生物医学、生物分析和生物传感器等领域具有广阔的应用前景。本文以二甲双胍（Met）和柠檬酸（CA）作为原料合成了具备肿瘤细胞成像和癌症治疗的多功能体系Met-CDs。在第二部分,本文首先使用柠檬酸尿素的典型碳点制备体系的预实验来确定Met-CDs的最佳制备条件。通过改变反应温度,反应时间及反应溶剂等多个反应参数最终制备得到三种发射不同荧光碳点。采用多种表征方法研究了CDs的合成过程及光致发光机理,并对影响CDs荧光发射波长的关键因素进行了深入研究。结果表明,碳核的有效共轭尺寸对CDs的荧光有一定的影响,红移幅度较小;而CDs的表面状态（如表面缺陷和官能团）导致CDs的荧光发生显著的红移。分子荧光团可吸附在CDs表面,促进CDs的荧光红移。大的有效共轭尺寸、复杂的表面状态和分子荧光团的出现共同作用,最终产生红色荧光CDs。在最佳实验条件下获得的CDs进一步用于细胞成像。结果表明,合成的红色荧光CDs具有较低的生物毒性,可用于细胞的体外成像。在第三部分中,基于上述实验结果,本文选择合适的反应条件制备Met-CDs。所制备的Met-CDs对光漂白具有明显的抗性,在酸性环境中具有显著的p H敏感性,在碱性环境中具有良好的p H稳定性,对高温具有较高的敏感性。我们利用糖尿病细胞模型进一步研究了Met-CDs的药理作用,发现Met-CDs具有治疗糖尿病和减少病变细胞活性氧生成的能力。随后,将人肺泡腺癌基底上皮细胞（A549）分别在正常葡萄糖和低糖培养基中培养,加入不同浓度的Met和Met-CDs,研究Met-CDs对A549细胞的影响。最后,成功地利用制备的Met-CDs在正常葡萄糖培养基中对活A549细胞进行了体外成像。本研究制备的Met-CDs不仅可作为荧光剂,还可作为药物用于肿瘤治疗,实现疾病的可控综合诊断和治疗。综上所述,本文制备的Met-CDs在正常糖环境下对A549细胞没有明显毒性作用,可以作为荧光剂来标记肿瘤细胞;而在低糖的环境下,Met-CDs可以作为治疗A549的药物,抑制肿瘤细胞的生长。Met-CDs在肿瘤诊断和治疗的应用中发挥巨大作用,有效的实现了可控的诊疗一体化。同时药物碳点也为碳点的应用提供了一个全新的思路。
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