银纳米层修饰碳量子点开关型荧光探针可视化检测超氧阴离子(O2-)及其生物医学应用

研究人员开发了一种基于银纳米层修饰碳量子点(CQDs)的开关型荧光探针(O-QD@Ag)，用于可视化监测生物系统中关键活性氧组分超氧阴离子(O2-)。该探针在0.2-2 μM范围内呈现良好线性关系，检测限达190 nM（LOD=3σ/S），兼具优异生物相容性和低细胞毒性，为癌症、心血管疾病等慢性病的病理进程监测及预后评估提供了新工具。

　　

超氧阴离子(O₂^-)作为活性氧(ROS)的核心成员，在生物体细胞功能调控中扮演关键角色，其异常水平与癌症、心血管疾病等多种疾病的发生发展密切相关。本研究通过碳量子点(CQDs)表面银纳米层修饰策略，成功构建了具有荧光开关特性的纳米复合材料(O-QD@Ag)。当银纳米层存在时，复合材料的荧光信号发生显著淬灭，而遇到O₂^-时又可恢复发光，这种"关-开"响应机制实现了对O₂^-的高选择性识别。

实验数据显示，该探针对O₂^-的检测线性范围覆盖0.2-2 μM，最低检测限达190 nM（按3σ/S标准计算）。在生物相容性评估中，O-QD@Ag对正常乳腺细胞MCF-10A和乳腺癌细胞MDA-MB-436均表现出低毒性特征，证实其适用于活细胞内O₂^-的动态追踪。这项研究不仅为ROS相关病理机制研究提供了灵敏的检测工具，更在神经退行性疾病等慢性病的早期诊断和疗效评估领域展现出重要应用前景。