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荧光碳点可有效检测细胞中的钙水平

在医院,医生经常建议患者服用钙补充剂。但是钙会进入需要它的细胞吗?直到最近,还很难说。

但是现在,苏州生物医学工程技术研究院(SIBET)的董文非教授的研究小组开发了一种新型的荧光碳点,可以有效检测细胞中的钙水平。

钙对生命至关重要。钙离子调节多种重要的细胞功能,例如分化,增殖,生长和基因转录。

另外,研究报道癌细胞中的钙状态与肿瘤发生,转移和血管生成有关。其他研究也表明,细胞内Ca2+浓度的异常变化与帕金森氏病,亨廷顿氏病和阿尔茨海默氏病的发生和发展有关。因此,检测细胞内钙水平非常重要。

作为一种新型的荧光探针,碳点(CD)由于其非凡的性能而被广泛用于离子和小分子检测,包括水溶性,出色的稳定性,无毒,可调节的荧光和高量子产率。用于钙离子检测的常规方法,例如原子吸收光谱(AAS)和核磁共振(NMR),需要昂贵的设备和繁琐的样品制备,从而限制了它们在细胞内检测中的应用。因此,开发负担得起的,有效的,敏感的和简单的技术来检测细胞中的Ca2+离子是当务之急。幸运的是,荧光检测可以满足这些要求。

在这项研究中,研究人员采用了一种创新的方法来准备功能CD。他们首先使用水热法从柠檬酸和乙二胺合成了CD。然后他们通过重新加热溶液,用EGTA修饰CD的表面。

与传统的交联程序相比,这是一种简单便捷的化学制备方法,因为所有反应均在同一高压釜中进行。经过EGTA修改的CD是最终产品。无需二次纯化和分离。

这项名为“用于钙离子检测的碳点的两步水热制备”的工作已在ACS应用材料与界面上发表。

CD呈现亮蓝色荧光。随着钙浓度的增加,荧光强度急剧下降。

细胞实验表明,CD无毒且具有良好的生物相容性,表明CD可能是细胞内Ca2+检测的有用探针。

将来,研究人员期望在具有强渗透性的近红外波段中产生荧光碳点。然后可以无损检测内部器官中钙离子的分布。

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