中科院纳米生物效应与安全性重点实验室聂广军

youyouren

手性是生命体系的基本特征之一，DNA、蛋白质、氨基酸等诸多生物分子都具有特定的手性并对应特定的功能。纳米材料的生物学效应也与其手性特征密切相关。近年来，手性纳米材料的研究日益引起广泛关注。

　　碳量子点是继富勒烯和石墨烯之后备受瞩目的碳纳米材料。碳量子点具有类似于半导体量子点的荧光性质，但不含有毒金属元素，具有良好的生物相容性，在生化传感、成像分析、环境检测、光催化技术等领域表现出良好的应用前景。然而，受合成方法所限，手性碳量子点的研究目前仍不多见。中国科学院国家纳米科学中心聂广军课题组与清华大学许华平课题组合作，利用生物小分子半胱氨酸在水溶液中制备出具有手性光学活性的N-S掺杂碳量子点，合成方法简单、绿色、高效，产品易于分离纯化。该碳量子点的荧光量子产率可达40%以上，具有pH依赖的可逆荧光性质，体现了表面功能基团对碳量子点荧光性质的重要影响。研究发现，L-型荧光碳量子点能够促进细胞的糖酵解过程，而D-型的碳点则没有类似的作用，但两种手性的碳量子点对细胞的有氧呼吸均无显著影响，提示手性碳量子点对细胞能量代谢具有选择性的重要影响。该研究拓展了手性碳量子点绿色合成的新思路，对手性碳量子点的生物应用具有启示意义。相关研究成果发表在《德国应用化学》上。

　　清华大学的李凤和国家纳米中心的李一叶为论文的共同第一作者。研究工作得到了国家自然科学基金委员会、科技部、中科院和北京市科委项目的支持。

碳量子点具有选择性影响细胞的能量代谢