超碳纳米点新材料可应用于肿瘤光热治疗

中科院长春光机所曲松楠研究员课题组首次研制出在可见—近红外区具有强吸收和高光热转换效率的超碳纳米点。该工作突破了碳基纳米材料在可见到近红外波段的吸收系数低的限制，并实现近红外区高达53%的光热转换效率，是该类材料国际上报道的最高值。在开发基于碳纳米点的光热治疗试剂方面具有重要的应用前景。该成果日前发表在国际着名光学类期刊《光：科学与应用》上。

碳纳米点具有发光性能优异、水溶性好、生物相容性高、低成本、易修饰等诸多优点，在生物医疗领域展现了独有的优势和应用前景。然而，由于缺少有效的能带调控手段，现有的碳纳米点光学吸收主要集中在紫外到蓝光波段，吸收带拖尾延伸至近红外区，导致其在近红外区的光吸收系数很低，这严重限制了其生物组织光学窗口的实际应用。针对这一难题，曲松楠课题组通过控制表面电荷分布不均的碳纳米点的组装，获得了可见—近红外区具有强吸收峰和高光热转换效率（53%）的超碳纳米点组装体。该超碳纳米点组装体内，相邻的碳纳米点组装单元通过可能的静电相互作用和氢键形成组装体，从而实现组装单元间表面能级的空间交叠和电荷转移，在可见—近红外区形成了独立的强吸收峰。该类超碳纳米点具有良好的生物相容性，有潜力作为近红外光热治疗试剂应用于肿瘤光热治疗。该工作不仅获得了长波长吸收的碳纳米点，也为碳纳米点光物理性能的调控提供了新的方法和思路。