Rare‐Earth Metal Ions Doped Graphene Quantum Dots for Near‐IR In Vitro/In Vivo/Ex Vivo Imaging Applications

材料科学 生物相容性 离体 体内 荧光 纳米材料 石墨烯 量子点 荧光寿命成像显微镜 生物相容性材料 临床前影像学 纳米技术 生物医学工程 光学 医学 生物 物理 生物技术 冶金
作者
Md. Tanvir Hasan,Roberto González-Rodríguez,Ching‐Wei Lin,Elizabeth A. Campbell,Satvik Vasireddy,Uyanga Tsedev,Angela M. Belcher,Anton V. Naumov
出处
期刊:Advanced Optical Materials [Wiley]
卷期号:8 (21) 被引量:49
标识
DOI:10.1002/adom.202000897
摘要

Abstract Near‐infrared (NIR) emitting biocompatible nanomaterials are desired in biotechnology as higher penetration depth fluorescence imaging probes. In this work, novel NIR‐emissive Nd 3+ ‐doped or Tm 3+ ‐doped biocompatible graphene quantum dots (GQDs) are developed via scalable, single‐step bottom‐up synthesis. Water‐soluble Nd‐GQDs/Tm‐GQDs with average diameters of 5.6–8.2 nm possess crystalline graphene lattice with < 1 atomic percent of Nd/Tm and exhibit NIR fluorescence at ≈ 1060/ ≈ 925 nm attributed to the intrinsic transitions of Nd 3+ /Tm 3+ . High biocompatibility with > 80% cell viability at 1 mg mL −1 for Nd‐GQDs and 0.25 mg mL −1 for Tm‐GQDs makes them well‐suited for bioimaging. In vitro, both GQD types exhibit efficient internalization with their intracellular emission maximized at 6 h. The pH‐dependence of this emission can serve as plethora of diagnostic applications. GQDs enable in vivo NIR imaging in live sedated NCr nude mice with IV administration: their NIR emission maximized at 6 h post‐injection is primarily detected in intestine, kidneys, liver, and spleen, however, diminishing to none at 48 h. Ex vivo organ/slice imaging shows significant Tm‐GQD fluorescence signatures in the aforementioned organs/slices. This capability of NIR fluorescence imaging in cells, tissues, and real‐time detection in live animals makes biocompatible rare‐earth metal‐doped GQDs an attractive new candidate for in vitro/in vivo/ex vivo theranostics.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
1秒前
1秒前
保持好心情完成签到 ,获得积分10
1秒前
小盆呐完成签到,获得积分10
3秒前
Accept关注了科研通微信公众号
3秒前
实验大牛完成签到,获得积分10
3秒前
SYLH应助嗯嗯采纳,获得30
3秒前
莫里完成签到,获得积分10
3秒前
独特的向日葵完成签到,获得积分10
3秒前
lz发布了新的文献求助10
4秒前
Enzo发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
菠菜发布了新的文献求助200
4秒前
格物致知发布了新的文献求助10
5秒前
动听锦程发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
wdy111应助左丘以云采纳,获得20
6秒前
6秒前
6秒前
糊辣鱼完成签到 ,获得积分10
7秒前
SYLH应助Ridley采纳,获得10
7秒前
8秒前
TWOTP完成签到,获得积分10
8秒前
Asystasia7完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
CATH发布了新的文献求助10
9秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9秒前
小蘑菇应助傻傻的夜柳采纳,获得30
10秒前
cxccx发布了新的文献求助10
10秒前
poker84完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
LLL完成签到,获得积分10
11秒前
Enzo完成签到,获得积分10
11秒前
充电宝应助tracer采纳,获得10
11秒前
倪斯芮完成签到 ,获得积分10
12秒前
tzj完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
13秒前
bluesmile完成签到,获得积分10
14秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Handbook of Marine Craft Hydrodynamics and Motion Control, 2nd Edition 500
‘Unruly’ Children: Historical Fieldnotes and Learning Morality in a Taiwan Village (New Departures in Anthropology) 400
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 350
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3987267
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3529546
关于积分的说明 11245872
捐赠科研通 3268108
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1804089
邀请新用户注册赠送积分活动 881339
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 808653