碳点(CDs)在生物医学领域中具有广阔的应用前景。然而,如何开发能够实现高效的光诱导电荷分离的CDs以用于肿瘤光动力治疗(PDT)仍然是一项严峻的挑战。有鉴于此,澳门大学曲松楠教授和南方科技大学李凯教授通过溶剂热后处理方法将红光发射CDs与2,3-二氰对苯二酚(DCHQ)进行融合,设计了一种新型的超碳点(supera-CDs)。
本文要点:
(1)super-CDs的内核可作为电子供体,其由具有大量sp2结构域的组装CDs形成,来自DCHQ、具有吸电子基团的融合界面则能够作为电子受体。这种配置可形成独特的供体-受体纳米结构。在白光照射下,组装CDs中的激发电子会转移到吸电子界面,而光生空穴则能够以自由基的形式保留在组装CDs中,以实现有效的光诱导电荷分离。
(2)分离的光生电子会与氧气进行反应以生成超氧自由基。与此同时,光生空穴则会导致关键的细胞底物发生氧化。研究发现,具有双重作用的super-CDs能够表现出显著的细胞杀伤功效。实验结果表明,粒径增大的super-CDs(~20 nm)可通过改善的渗透性和滞留效应表现出良好的肿瘤富集性能,进而能够在小鼠皮下肿瘤模型中产生优越的抗肿瘤PDT效果。
Xianming Zhang. et al. Donor-Acceptor Type Supra-Carbon-Dots with Long Lifetime Photogenerated Radicals Boosting Tumor Photodynamic Therapy. Angewandte Chemie International Edition. 2024
DOI: 10.1002/anie.202410522
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202410522