综述：碳点的绿色合成：进展、表征及新兴生物应用

（编辑推荐）本综述系统阐述了碳点（CDs）的绿色合成策略，通过天然前体（植物提取物、生物质等）实现环境友好制备，详述其粒径、表面官能团、荧光特性等关键理化性质（TEM/XPS/FTIR表征），并展望了其在生物成像、药物递送、生物传感等生物医学领域的应用潜力。

　　

碳点的绿色合成革命

作为零维纳米材料的新星，碳点（Carbon dots, CDs）凭借其尺寸依赖的荧光特性、卓越的生物相容性和化学稳定性，正在颠覆传统纳米材料的应用格局。其中绿色合成技术通过使用植物提取物、果蔬废料甚至昆虫分泌物等生物质前体，实现了反应条件温和、无有毒副产物的可持续制备。

绿色制备方法论
微波辅助法可在5分钟内将柠檬汁转化为高量子产率的蓝色荧光CDs，而水热法处理桑叶提取物则能获得氮硫共掺杂的黄色发射颗粒。值得注意的是，香蕉皮通过低温碳化生成的CDs表面富含羧基，其量子产率（QY）可达23%，远超传统有机溶剂合成的样品。

多维表征解密
透射电镜（TEM）揭示CDs通常具有2-10 nm的准球形结构，X射线光电子能谱（XPS）则检测到C=O（531.5 eV）和C-N（285.8 eV）等关键官能团。傅里叶变换红外光谱（FTIR）进一步证实表面存在-OH（3400 cm^-1）和C=C（1600 cm^-1）振动峰，这些特性共同构成了CDs的"结构-功能"密码本。

生物医学应用全景
在活细胞成像中，柑橘皮衍生的CDs可选择性富集在线粒体，其双光子吸收截面达45 GM。作为药物载体，负载阿霉素的CDs在pH 5.0环境中的释放效率比生理环境高3.2倍。更引人注目的是，大蒜提取物合成的CDs对MRSA的抑菌率高达89%，其机制与活性氧（ROS）爆发密切相关。

挑战与未来
尽管绿色合成CDs的细胞毒性（IC₅₀ >200 μg/mL）显著优于化学法制备品，但批次间差异（±15%荧光强度）仍是产业化的主要障碍。下一代研究将聚焦于人工智能辅助前体筛选，以及光热疗法/基因递送等复合功能的开发，推动这类"绿色纳米精灵"向临床转化迈进。