本文报道以DNA为前驱体通过水热法合成2–3 nm亲水性蓝色荧光碳点（C-Dots）。这些碳点可在致病真菌细胞中高效内化，细胞毒性可忽略，具有良好光致发光稳定性和高生物相容性，可作为微生物研究的纳米示踪剂；以白色念珠菌为模型开展生物成像。该碳点的新颖之处在于能与同一DNA在低于凝胶浓度（1% w/v）下形成荧光纳米复合水凝胶，凝胶强...
BODIPY 是一种重要荧光团，具有优异的热/光化学稳定性、强吸收与发射、高荧光量子产率和较小斯托克斯位移。吲哚及其衍生物因结构特征和生物重要性近年受到关注，并广泛用于传感与生物传感。本文聚焦近期将吲哚基 BODIPY 分子作为报告分子用于传感系统的研究，阐述开发此类体系的依据，并评估所构建传感平台的检测限。此外，本文还综述吲哚基 ...
高岭石黏土纳米管（HNTs）是一种天然丰富、生物相容性良好的铝硅酸盐材料，其管腔结构可包载约10%–20%的药物，因而对控释给药、组织工程和再生医学等临床应用具有吸引力。本文综述了HNTs作为临床可行方法的应用，重点讨论其在预防、诊断和治疗制剂开发中的潜力，并特别关注这些纳米管的生物安全性。HNTs可用于药物、生物药物、伤口愈合、骨...
本文综述了 Förster 共振能量转移（FRET）生物传感器在生物检测中的应用进展。荧光技术因灵敏度高、选择性好，已广泛用于医学诊断、食品安全和环境监测，但直接荧光信号易受 pH、温度及仪器激发/发射波动干扰，定量准确性不足。比率荧光策略通过同时记录两个波长荧光强度比值改善定量，其中 FRET 可通过单激发产生较长发射，部分克服光...
与微米颗粒相比，纳米颗粒通常能实现更高的细胞内摄取和药物生物利用度，因而在医学诊断和药物递送中受到广泛关注。乳剂技术是制备纳米颗粒的常用方法，其目标是在保持高包封效率、高稳定性和低毒性的同时获得可控粒径。本文综述了乳剂法制备药物纳米颗粒的最新进展，系统讨论了纳米颗粒的合成路线、理化性质以及生物医学应用。乳剂聚合、微乳剂聚合、微乳液聚...
随着纳米对象合成与表面修饰能力的提升，纳米技术在诊断领域的应用日益受到关注。具有多价特性的纳米对象展现出丰富而独特的物理化学性质，适用于多种诊断场景。本文综述了多价纳米对象在诊断中的广泛用途，涵盖体外检测、生物传感器和体内成像等应用。文中讨论的纳米对象包括硅纳米颗粒、金纳米颗粒、量子点、碳点、富勒烯、聚合物、树状大分子、脂质体、纳米...
本文合成两种不同取代的席夫碱化学传感器，用于在水相中通过荧光法选择性检测d10金属离子Zn2+和Cd2+，并实现极低检出限。基于密度泛函理论（DFT）的Loewdin自旋布居分析表明，甲氧基取代传感器的给电子能力明显强于溴代取代传感器。因此，溴代传感器作为中等Lewis碱选择性识别Cd2+，甲氧基传感器作为强Lewis碱选择性识别Z...
本文报道了一种由吡啶甲酰肼与4-(二乙氨基)水杨醛缩合得到的简单席夫碱荧光传感器BDNOL，用于选择性识别Al3+和Zn2+。该传感器本身几乎无荧光，但与Al3+或Zn2+结合后，由于酚羟基O、亚胺N和吡啶N的配位作用，抑制ESIPT和-CH=N-异构化，产生明显的荧光增强，其中Al3+在504 nm、Zn2+在575 nm出现特征...
通常，尺寸小于或等于10 nm的碳纳米颗粒被称为碳量子点（CQDs，又称C-dots或CD）。由于其化学惰性、高水溶性、优异生物相容性、抗光漂白以及多种光学优势，碳量子点近年来受到广泛关注。本文综述了碳量子点领域的最新进展，重点介绍其合成技术、尺寸控制、表面修饰方法、光学性质、发光机制，以及它们在生物成像、生物传感、药物递送和催化中...
针对G-四链体荧光探针多限于管式检测的问题，本文提出一种基于酶促生成G-四链体的原位无标记荧光生物成像方法，用于在细胞和组织水平检测凋亡细胞，即末端脱氧核苷酸转移酶（TdT）激活的从头G-四链体合成（TAGS）检测。该方法的检测对象是凋亡的生化标志——基因组DNA断裂。TAGS利用DNA双链断裂（DSBs）作为引物，在富G未标记dN...
石墨烯是单层原子厚度的二维碳纳米片，因比表面积大、电子迁移率高、热导率高及稳定性好，在生物传感与成像领域具有重要应用价值。然而，单独使用石墨烯存在不可逆自聚集、胶体稳定性差、重复性/可靠性不足及非特异性等问题。将金纳米结构（AuNS）与石墨烯复合可形成石墨烯–金纳米颗粒（AuNP）杂化纳米复合材料，在降低上述局限的同时提供更高有效比...
本文报道了一种绿光发射锗纳米晶（Ge nanocrystals, Ge NCs）生物传感器，用于监测细胞内溶酶体 pH 变化。该 Ge NCs 通过简便水相溶液法合成，避免了有毒或环境不友好试剂，光致发光量子产率显著提高至约 26%。其光致发光强度对 pH 5–6 区间的变化尤为敏感。与培养细胞共孵育时，纳米晶被细胞内化，并沿溶酶体...
本文提出一种巧妙的一步微波法，在柠檬酸和乙二胺存在下大规模制备水溶性光致发光碳点（CDs）。与基于CDs的其他纳米材料相比，所制备的CDs具有高荧光量子产率（QY）以及在有机相和无机相中的优异稳定性。经简单后处理，CDs可用作新型荧光墨水，用于信息存储和纳米纤维电纺。值得注意的是，凭借优良溶解性和超低毒性，CDs是细胞、植物和动物中...
纳米粒子因高比表面积、独特光学/电子/磁学性质及易表面功能化，在生物医学领域具有广泛应用。核壳纳米粒子以功能核提供磁性、光学、催化或放射性等性能，以壳层提供生物相容性、稳定性、分散性和靶向配体连接位点，因而较简单纳米粒子更具优势。本文综述近二十年来核壳纳米粒子在生物医学中的应用进展，按生物成像、生物传感器、靶向药物递送、DNA/RN...
硅纳米材料因生物相容性好、资源丰富且具有独特光电与机械性质，已成为生物成像、生物传感和癌症治疗的重要平台。本文综述了硅纳米材料在生物医学中的代表性进展：荧光硅纳米粒子（SiNPs）具有强荧光、高光稳定性和低毒性，可用于细胞长期标记、癌细胞检测和体内肿瘤成像；硅纳米线（SiNWs）可构建场效应晶体管（FET）和表面增强拉曼散射（SER...
本文是一篇教程综述，系统介绍金属、半导体、聚合物和碳基纳米材料在生物传感、生物分析、生物成像、药物递送和治疗应用中所需的表面化学修饰与生物偶联反应。制备得到的纳米材料常需配体交换、化学修饰和生物偶联，以调控其理化、毒理和药理学性质，并在表面引入氨基、羧基、巯基、叠氮等反应性基团，从而偶联对比剂、抗体、肽、配体、药物和基因，构建多功能...
碳点（C-Dots）是一类具有光致发光、低毒性和良好稳定性的碳基纳米材料，被视为替代镉基量子点的新型荧光探针。本文系统总结碳点表面功能化设计原则，包括提高量子产率、增强长期稳定性和改善生物相容性。综述了通过表面钝化、共价/非共价修饰、金属配位、π-π堆积、溶胶-凝胶封装等策略构建荧光纳米传感器，以及用于活细胞、组织和动物成像的进展。...
超小金属纳米团簇（NCs，尺寸约亚纳米至2 nm）由数个至数百个金属原子组成，因具有超小尺寸、显著增强的光致发光、良好光稳定性、低毒性和生物相容性，已成为纳米科学与纳米技术中快速发展的领域。本文综述了金属纳米团簇在生物相关应用中的最新进展，重点讨论其在生物传感器开发、荧光生物成像和生物医学研究中的应用。文中总结了Au、Ag、Cu等金...
本文综述了胶体半导体纳米晶（量子点）化学、材料加工与基础理解的快速发展，重点讨论窄带隙金属硫族量子点的合成方法、异质结构、组装以及电子和红外光学性质。近年来，窄带隙纳米晶因在近红外区域的光学响应而受到广泛关注，被认为在太阳能电池、红外光电子器件（激光器、调制器、光电探测器、成像器件）、低成本大面积微电子以及生物成像和生物传感系统等方...
金纳米材料（Au NMs）因制备简便、可多功能修饰、具有独特光学与电学性质以及良好生物相容性，在生物医学领域受到广泛关注。其纳米尺度下的物理化学性质，如尺寸、形貌、表面化学和近场效应，使金纳米材料成为生物医学应用的有力候选。因此，评估金纳米材料对生物系统的潜在负面影响，对未来应用变得紧迫且必要。本综述总结了金纳米材料制备与化学修饰的...