《Optical Materials》：Study of the labeling mechanism of
Micrococcus luteus, Escherichia coli, and
Pseudomonas aeruginosa with carbon dots
编辑推荐：
•通过水热合成大蕉皮产生发光碳点•水热合成允许单步生产两种类型的碳点•使用色谱法分离具有不同表面组成的碳点•富含含氧基团的碳点与革兰氏阴性菌相互作用•含有 N 和脂族基团的碳点与革兰氏阳性菌相互作用引言荧光碳点（CDs）的一步绿色合成已被广泛探索，众多方法从可再生前体出发，避
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通过水热合成大蕉皮产生发光碳点
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水热合成允许单步生产两种类型的碳点
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使用色谱法分离具有不同表面组成的碳点
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富含含氧基团的碳点与革兰氏阴性菌相互作用
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含有 N 和脂族基团的碳点与革兰氏阳性菌相互作用
引言
荧光碳点（CDs）的一步绿色合成已被广泛探索，众多方法从可再生前体出发，避免使用有机化学品，并产生与半导体相比具有比较优势的材料，使其在纳米材料家族中很受欢迎 [1], [2]。前体研究表明，CDs 的表面取决于碳源成分，这些点高度异质，且控制其发射很困难 [3]。控制发射的一种解决方案是掺杂，这在一定程度上允许引导反应并产生表面具有特定杂原子的碳点。另一种解决方案是在合成过程中改变溶剂或将合成的点重新悬浮在不同极性的溶剂中以调节发射 [4]。为了达到相同的目的，色谱法是通过表面极性分离碳点的宝贵工具，产生具有不同发射光谱的级分 [5]。
结合这些选项后，我们使用常规水热法从大蕉皮（Musa paradisiaca）合成了碳点（CDs）。我们采用柱色谱法有效地分离了发不同光的含氧碳点和含氮碳点。合成的碳点可溶于水，荧光强度高，并且与革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌都兼容；分级分离使得能够区分这两种细菌类型。
对于细菌检测，研究人员使用了各种方法，包括聚合酶链反应（PCR）、革兰氏染色、免疫学技术和拉曼光谱 [6]。然而，荧光染料仍然是量化活或死细菌以及根据细胞壁的存在或缺失区分细菌类型的最实用和高效的方法 [7]。最常用的染料，碘化丙啶和丙啶单氮芥，在长时间暴露后毒性很高，光稳定性低，渗透性差，且是单色的——这些不利因素促使人们寻找替代染色剂 [8]。在这项工作中，我们合成了具有良好生物相容性的纳米粒子大小的 CDs，并成功地将它们作为多色发射探针应用于细菌 Micrococcus luteus（革兰氏阳性）、Escherichia coli 和 Pseudomonas aeruginosa（革兰氏阴性）的细胞成像。我们还研究了新的细菌/CD 系统，以了解产生发射的相互作用机制。
章节摘要
碳点的制备与表征
我们使用水热法从成熟度较高的 Hartón 品种大蕉皮（Musa paradisiaca）合成了荧光 CDs，如前所述 [9]。所得水溶液根据表面基团被分离成两种类型的碳点，使用硅胶色谱柱作为固定相，水作为洗脱剂。在此过程中，洗脱最快的点被指定为 A 型碳点（tA）CDs，洗脱最慢的点
碳点的特性
我们通过 FTIR（图 1a）表征了通过柱色谱法分离的碳点的表面化学性质。从大蕉皮获得的碳点在硅胶柱上的洗脱行为是可重复的。一项先前的研究描述了三种荧光化合物种群：两种碳点种群和一种也表现出发射响应的小有机分子种群，如呋喃、酚和醌 [10]。
在本研究中，我们专注于描述结构和
结论
通过水热合成从作为前体生物质的大蕉皮获得的碳点证明作为革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌的标记探针具有高度通用性。这种合成方法允许单步生产两种类型的碳点，随后通过柱色谱法分离以应用于应用。一种类型的点（tA）表现出更大的石墨化程度，表面官能团为含氧基团，而另一种（tB）呈现表面
CRediT 作者贡献声明
Liliana Tirado-Mejía: 写作 – 审阅与编辑，监督，正式分析，概念化。Mar L. Cárdenas-Bonilla: 方法学，调查。Tatiana Salcedo-Pinzón: 方法学，调查。ángela J. García-Salcedo: 写作 – 初稿，方法学，调查，概念化
利益冲突声明
? 作者声明，他们没有已知的竞争经济利益或个人关系，这些利益或关系可能会影响本文报告的工作。
致谢
我们感谢 CFATA, UNAM, 克雷塔罗，墨西哥，进行 TEM 测量，感谢安蒂奥基亚大学—SIU，麦德林，哥伦比亚，的显微镜中心进行 XPS 测量，以及感谢金迪奥大学，阿尔梅尼亚，哥伦比亚，的仪器分析实验室进行紫外 - 可见吸收和荧光测量。这项工作得到了大学 del Quindío (100016837) 在 Grant 1135 下的支持，科学、技术和创新部（100007637）项目代码 1113-890-82054，以及 ICETEX 合同 2022-0778。
ángela J. García-Salcedo|Mar L. Cárdenas-Bonilla|Tatiana Salcedo-Pinzón|Liliana Tirado-Mejía
