慢性、感染性创面愈合一直是临床及科学研究方面引人关注的问题，其中细菌感染及氧化损伤是阻碍创面愈合的关键因素。碳点作为一种新型材料，由于其独特的物理化学性质及良好的生物安全性而备受关注。近年来，针对碳点抗菌性、抗氧化性、光致发光性的研究越来越广泛，碳点在慢性及感染性创面治疗中有巨大潜力。该文综述了碳点抗菌、抗氧化、监测创面感染状态3个方面的研究进展，并进一步探讨了其具体的作用机制、潜在研究方向及应用前景。

聚集诱导发光(AIE)是由我国科学家引领开拓且国外科学家竞相跟进的新兴科研领域,开发AIE 新材料和拓展AIE材料的新应用是材料科学与检验医学交叉共融的前沿热点.具有AIE效应的新型荧光材料克服了传统荧光材料聚集状态下的荧光猝灭效应的不足,其独特的发光机制和性能优势使其在疾病诊断检测领域具有巨大的应用潜力,并已被较广泛开发应用.本文聚焦聚集诱导发光材料在感染性疾病及肿瘤两大热点方向的应用研究进展进行综述,以期为新一代疾病诊断技术的研发提供参考.

掺杂稀土元素的上转换纳米材料(upconversion nanoparticles,UCNPs)作为新型无机发光材料,因其具有良好的荧光稳定性及生物相容性,并可避免生物材料的自发荧光,在生物传感领域具有明显优势.基于上转换材料的荧光共振能量转移(fluorescence resonance energy transfer,FRET)体系在生物检测方面的应用也越来越广泛.本文就上述转换材料为基础的FRET体系在生物毒素、激素、蛋白质、核酸、细菌等生物检测方面的应用及未来展望作一综述.

目的 利用电化学插层手段调控g-C3N4 电化学发光行为,制备高效、稳定的g-C3N4 电化学发光新材料.方法 利用电化学插层方法,将有机阳离子插入到g-C3N4 的层间距中,制备新型高效电化学发光g-C3N4 材料,并对其电化学发光性质进行研究.结果 利用电化学插层的方法成功将CTAB和TCNQ分子插入到g-C3N4 层间距中,实现了层状g-C3N4 电化学发光性质由多层到单层的转变,有效提高了g-C3N4 的导电性和电化学发光强度.研究表明插层分子尺寸越大,层间距增加得越多,g-C3N4 的电化学发光效率提升得越多.此外,TCNQ本身即具有电化学发光性质,将其作为插层分子不仅能提高g-C3N4 的发光效率,而且能带来具有不同波长的新的发光峰.结论 电化学插层手段为提高g-C3N4 的电化学发光性能开辟了一种简单有效的新方法.所合成的新型高效、稳定的C-g-C3N4 电化学发光材料为构建新型分析界面或分析探针,发展高灵敏度、高选择性的药物分析新方法奠定了重要基础.

生物分子作为化学污染物靶标特异识别和检测的重要元件和材料,在检测领域得到了广泛应用和长足发展.本文总结了一系列基于生物分子识别或放大机制的水环境中Hg2+陕速检测新技术研究进展,新型Hg2+检测方法以蛋白质、寡核苷酸、脱氧核酶等生物分子为基础,通过紫外、荧光、电化学、电化学发光或拉曼光谱等检测手段实现了环境水样中Hg2+高灵敏甚至超灵敏检测,远远满足国家卫生标准或美国环境保护署的要求;同时还分析了相关检测原理和应用前景,生物分子经过修饰和改造后检测体系性能得以加强;生物分子与纳米材料,如贵金属纳米材料、氧化石墨烯、碳纳米管等相结合,并联合新型检测平台,大大推动了水环境中Hg2+现场快速灵敏检测技术的发展,促进了多种Hg2+检测传感新技术的建立.建议今后加强检测元件之间相互作用机制的研究,同时要提高现场快速检测设备的开发,进一步增强其在实际应用中的可行性和实用性.

上转换发光纳米材料 (UCNPs) 具有荧光寿命长、潜在生物毒性低、穿透深度大、对生物组织损伤小且几乎没有背景光等显著优点, 近年来, 在光动力治疗 (PDT) 、生物成像及生物检测等领域已经得到广泛应用.但在应用的过程中存在一些缺陷, 如在PDT中UCNPs与光敏剂之间能量转移效率较低、正常组织过热;在生物成像中, 荧光强度较弱、光敏剂和激活剂有能量回流、成像模式单一等问题.科研人员针对上述问题研究出了很多解决的方法, 如缩短UCNPs与目标物之间的距离、改变照射激光的强度、改变UCNPs的结构、将UCNPs作为新型多功能平台整合成像与治疗于一体等, 使部分问题得到了很好的解决.本文重点综述了UCNPs应用在PDT和生物成像中所出现的问题及解决方法, 并对UCNPs在生物医学领域的应用发展趋势进行展望.

细菌耐药问题日益严峻,如何能快速高效地检测和抑制耐药菌成为治疗口腔细菌感染的关键因素.作为石墨烯家族的一员,石墨烯量子点因其低分子量、高比表面积、良好的生物相容性、抗菌性以及特殊的可调节光致发光性能,可以作为新型抗菌材料、药物载体、光敏材料应用于口腔抗菌领域.本文就其合成方法、一般特性及在口腔医学中的应用作一综述.

利用活体成像技术可视化研究肠道菌群在细胞和蛋白质水平的结构和功能变化规律,将进一步明确菌群与宿主间的制约平衡关系,以及靶向定位细菌感染情况.基于生物智能光学成像的肠道菌群示踪技术包括生物发光、传统荧光(荧光蛋白和荧光染料)、新型代谢标记法、纳米材料和智能激活的成像剂、光声成像等.现就以上技术的特点和存在的问题进行阐述.

稀土上转换纳米材料(UCNP)是以一种遵循反Stokes定律的新型发光材料,具有发射光谱窄、稳定性好、发光强度高的光学特性,以及材料毒性低、荧光寿命长、抗光漂白能力强等化学性质.近年来,随着纳米技术的迅速发展,UCNP在各个领域发挥出重要作用,尤其在生物医学应用中.文章简单介绍了UCNP的构成,重点综述UCNP在生物传感、生物成像、肿瘤治疗等生物医学应用中的最新研究进展,并对其在生物医学领域的发展趋势进行展望.

目的 构建一种用于检测细胞角蛋白19片段(CYFRA21-1)的高灵敏电化学生物传感器.方法 合成三维石墨烯@金纳米粒子(3D-G@Au)复合材料,用其修饰玻碳电极,通过壳聚糖、戊二醛与抗CYFRA21-1抗体交联,构建用于检测CYFRA21-1的3D-G@Au的电化学生物传感器.对构建成功的3D-G@Au的电化学生物传感器的电化学性能及检测性能进行初步评价.结果 循环伏安图显示裸玻碳电极、3D-G修饰玻碳电极和3D-G@Au修饰玻碳电极的氧化还原峰逐渐升高,提示3D-G@Au电化学生物传感器构建成功.传感器抗原-抗体相互作用的最佳温育时间为60 min,最佳孵育温度为35℃.采用3D-G@Au电化学生物传感器检测CYFRA21-1,线性范围为0.1～300.0 ng/mL,检测限为0.1 ng/mL(信噪比=3),10 mmol/L维生素C、10 mmol/L多巴胺和10 mmol/L尿酸对检测无干扰,重现性较好[相对标准偏差(RSD)分别为1.08％、3.11％],与化学发光法比较,RSD为1.96％～4.78％.制备好的3D-G@Au电化学生物传感器可在4℃条件下稳定30 d.结论 构建的3D-G@Au电化学生物传感器可用于血清CYFRA21-1的检测.