Les points de carbone (CD) sont une sorte de nanomatériau carboné de dimension zéro. En raison de leur taille ultra-petite (généralement moins de 10 nm), de leur synthèse simple, de leur faible toxicité, de leur biocompatibilité bien documentée et de leurs propriétés luminescentes exceptionnelles, les CD ont de nombreuses applications, en particulier dans les domaines de la bioimagerie et du biomédical. Jusqu'à présent, des émissions bleues et vertes efficaces avec un rendement quantique de photoluminescence (PLQY) supérieur à 60 % ont été signalées dans plusieurs systèmes de CD, tandis que les CD émissifs rouges purs efficaces sont encore rares. L'imagerie par fluorescence in vivo (FL) non invasive nécessite une fenêtre spectrale de travail idéale dans la plage rouge à NIR de 650 à 1450 nm. Par conséquent, les CD avec de fortes émissions dans le rouge vers la région NIR dans des solutions aqueuses sont fortement souhaitées.

Dans un nouvel article publié dans Light Science &Application , une équipe de scientifiques, dirigée par le professeur Songnan Qu du Joint Key Laboratory du ministère de l'Éducation, Institut de physique appliquée et de génie des matériaux, Université de Macao, Taipa, RAS de Macao, Chine, et ses collègues ont développé une synthèse solvothermique en une étape de FA-CD émissifs rouges à partir d'acide citrique et d'urée dans FA sans procédures de purification compliquées.

En comparant les propriétés optiques et les structures chimiques des échantillons synthétisés solvothermiques dans différents solvants, la teneur élevée en groupes C =O attracteurs d'électrons et la faible teneur en groupes -NH et -OH donneurs de protons à la surface des FA-CD expliquent leur émission rouge pur. Après composition avec BSA, un PLQY élevé jusqu'à 21, 9% et un FL rouge multiphoton significativement amélioré ont été réalisés dans des solutions aqueuses FA-CDs @ BSA. Les FA-CD et les FA-CD @ BSA ont présenté une très faible cytotoxicité et ont été excrétés par les reins in vivo. Plus important encore, une imagerie clairement in vivo de la tumeur FL rouge et une imagerie FL rouge à deux photons des vaisseaux de l'oreille de souris ont été réalisées par injection intraveineuse de solutions aqueuses FA-CDs @ BSA.

"À notre connaissance, c'est la première fois que l'on réalise une imagerie FL à deux photons chez des mammifères in vivo sur la base de CD. Nous espérons que cette étude pourra promouvoir la conception rationnelle de CD émissifs rouges/NIR forts à faible coût dans un système aqueux pour leur applications biologiques de performance », ont déclaré les scientifiques.