近日，中國科學(xué)院深圳先進技術(shù)研究院生物材料中心喻學(xué)鋒團隊在二維黑磷領(lǐng)域取得新突破，制備出熒光分子修飾的高穩(wěn)定性黑磷納米片，相關(guān)工作“高穩(wěn)定多功能熒光分子修飾黑磷納米片用于近紅外成像引導(dǎo)的光熱治療”在線發(fā)表于化學(xué)材料領(lǐng)域刊物Chemistry of Materials (DOI: 10.1021/acs.chemmater.7b01106)。論文第一作者是博士趙岳濤。

　　近年來，與石墨烯一樣擁有二維層狀結(jié)構(gòu)的黑磷展現(xiàn)出卓越的電學(xué)和光學(xué)特性，被視為新的超級材料，其在光電器件、催化和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的巨大應(yīng)用潛力引起了全世界的廣泛關(guān)注。研究團隊在之前的研究中發(fā)現(xiàn)，黑磷具很高的近紅外光熱轉(zhuǎn)換能力（Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54,11526），可用于腫瘤的光熱治療（Nature Communications 2016, 7, 12967）和光聲成像（Small, 2017, 13, 1602896）。然而，黑磷的不穩(wěn)定性在一定程度上限制了其深入的研究和應(yīng)用。為解決黑磷的這一難題，研究團隊趙岳濤曾基于配位化學(xué)原理，建立了鈦配體修飾技術(shù)，有效提高了黑磷量子點在溶液中的穩(wěn)定性（Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55,5003）。

　　在此基礎(chǔ)上，研究團隊在本項工作中發(fā)展了一種共價修飾的方法，利用重氮化學(xué)的原理，將熒光分子Nile Blue偶聯(lián)到黑磷的表面，構(gòu)建了一種集光熱治療和熒光成像功能于一體的新型功能材料。研究表明，經(jīng)熒光分子共價修飾的黑磷，不僅穩(wěn)定性得到提高，能在空氣中和水溶液中穩(wěn)定存在一定時間，而且能發(fā)射很強的近紅外熒光。細胞實驗證明，該材料不僅具有良好的生物相容性，而且對腫瘤細胞具有很好的熒光成像能力和光熱殺傷效果。動物實驗表明，該材料不僅能夠?qū)δ[瘤進行熒光標記，并且能在808納米激光照射下有效殺滅腫瘤。

　　該項研究表明，以黑磷為基礎(chǔ)構(gòu)建的多功能納米材料在癌癥治療上具有良好的應(yīng)用潛力。

　　本項目得到了國家自然科學(xué)基金、中科院前沿科學(xué)研究重點計劃、深圳市孔雀團隊、廣東省領(lǐng)軍人才計劃等項目資助。

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熒光分子Nile Blue修飾的黑磷示意圖(上圖)、微觀結(jié)構(gòu)(下圖左)，以及光熱效果和熒光成像效果(下圖右)