Carbon Dots with Absorption Red-Shifting for Two-Photon Fluorescence Imaging of Tumor Tissue pH and Synergistic Phototherapy

光热治疗 材料科学 杂原子 光动力疗法 荧光 光化学 碳纤维 荧光寿命成像显微镜 吸收(声学) 纳米技术 化学 光学 有机化学 物理 复合材料 复合数 戒指(化学)
作者
Yulong Bai,Jingjin Zhao,Shulong Wang,Tianran Lin,Fanggui Ye,Shulin Zhao
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:13 (30): 35365-35375 被引量:68
标识
DOI:10.1021/acsami.1c08076
摘要

Phototherapy exhibits significant potential as a novel tumor treatment method, and the development of highly active photosensitizers and photothermal agents has drawn considerable attention. In this work, S and N atom co-doped carbon dots (S,N-CDs) with an absorption redshift effect were prepared by hydrothermal synthesis with lysine, o-phenylenediamine, and sulfuric acid as raw materials. The near-infrared (NIR) absorption features of the S,N-CDs resulted in two-photon (TP) emission, which has been used in TP fluorescence imaging of lysosomes and tumor tissue pH and real-time monitoring of apoptosis during tumor phototherapy, respectively. The obtained heteroatom co-doped CDs can be used not only as an NIR imaging probe but also as an effective photodynamic therapy/photothermal therapy (PDT/PTT) therapeutic agent. The efficiencies of different heteroatom-doped CDs in tumor treatment were compared. It was found that the S,N-CDs showed higher therapeutic efficiency than N-doped CDs, the efficiency of producing 1O2 was 27%, and the photothermal conversion efficiency reached 34.4%. The study provides new insight into the synthesis of carbon-based nanodrugs for synergistic phototherapy and accurate diagnosis of tumors.
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