微波水热法制备Gd_3_掺杂的碳_省略_能磁共振_荧光双模态分子影像探针

这篇由西南科技大学材料科学与工程学院的研究学者完成，讨论微波水热法制备 Gd3 + 掺杂的碳量子点型高性能磁共振-荧光双模态分子影像探针的论文，发表在重要期刊《发光学报》上。

以同时提供钆源和碳源的钆喷酸单葡甲胺为前驱体，利用微波作为加热手段实现分子水平上的搅拌，达到低温、短时间内制得均匀的小粒度 Gd3 + 掺杂碳量子点( Gd3 + /CQDs-MH) 的目的。当前驱体在250 ℃下微波水热反应 45 min 时，获得的 Gd3 + /CQDs-MH 表现出较高的量子产率和极强的磁共振性能，避免了传统加热方式对碳量子点的发光能力和弛豫性能极难同时提高的矛盾。该条件下合成出尺寸约 1．0 nm 的碳量子点，其荧光量子产率为11．0%，Gd3 + 的掺杂质量分数达 16．9%，纵向弛豫性能高达 4 545．3 mmol －1·L·s －1 (［Gd3 +］= 0．01 mmol·L －1 ) 。并且，该碳量子点对 HeLa 细胞无明显毒性，有望用作高弛豫性能和高发光性能的磁共振-荧光双模态探针。

图1/3↑

图2/3↑

图3/3↑

结论

在低 Gd3 + 浓度( 0．01 mmol·L－1) 时，较马根维显而言，Gd3 + /CQDs-MH 表现出了更大的弛豫响应优势，可大大降低临床“锚固”病灶所需剂量。由于 Gd3 + 被具有生物相容特性的 CQDs 牢固螯合，Gd3 + /CQDs-MH 对细胞未表现出明显毒性。

以 GdPM 为前驱体，采用微波水热法将其碳化。称取约 0．1 g GdPM 溶解于30 mL 去离子水中，测量 pH 值( pH1) 。将该溶液置于微波水热平行合成仪( XH-800，北京祥鹄科技发展有限公司) 中加热至一定温度并保温一段时间，记录保温过程中体系的压力(表1)。