传统有机荧光染料的光稳定性较差,易发生光漂白,生物相容性较差等缺点给材料的应用带来很多的问题,寻找新型的荧光材料成为棘手的任务。近几年来,半导体荧光量子点和碳纳米粒子(碳点)等荧光纳米材料应势而出。半导体量子点虽然荧光特性优越,但是大部分由有毒的重金属等构成,具有毒性大、光眨眼等缺点,在一定程度上限制了它的使用。Sun等人研究出表面钝化的碳点可以发出可见光,开创了碳点研究的新纪元。碳点与有机染料和半导体量子点相比,具有抗光漂白性强、较高光稳定性、较好的生物相容性、低毒性和对细胞和活体生物损伤小等特点,有望代替量子点应用于活细胞标记和活体成像,已经引起研究者较大的兴趣。因此,碳点是一种较理想的生物荧光标记材料,对研发新型发光碳纳米材料提供新的领域。本文的主要工作如下:碳点的提取方法:以咖啡,可口可乐,百事可乐,格瓦斯为原料,采用柱层析法直接提取碳点。透射电子显微镜结果表明得到的碳点呈球状,在水中分散较好,平均粒径均在5 nm以下。在激发光作用下,碳点的发射光发生红移,紫外在260 nm左右均出现π-π*吸收峰。将本实验所得的碳点进行细胞毒性实验和细胞标记实验。四种碳点的细胞毒性很小,在小于20 mg/mL浓度下细胞的活性并无明显下降。四种碳点的生物相容性良好,细胞标记效果理想并在不同的激发光下均有明亮的荧光。咖啡碳点用于孔雀鱼的活体成像,结果证明碳点能进入到鱼的体内发出较强的光,可用于活体成像标记。可乐碳点无急毒性且在小鼠体内24h后基本代谢完全。可乐碳点在小鼠体内吸收器官为大肠和小肠,代谢器官为肝脏并且主要在心脏和脑分布。