自光氧化重构赋予碳点近红外二区吸收能力以实现癌症光热治疗

《Science China-Materials》：Self-photooxidation-restructuring enables NIR-II absorption of carbon dots for cancer phototherapy

　　在第二近红外窗口（NIR-II，900–1700 nm）具有吸收的碳点（CDs）在肿瘤诊疗领域具有巨大潜力。然而，现有的合成方法往往涉及复杂程序、苛刻条件或缺乏精确控制。在此，我们提出了一种"自光氧化-重构"策略，能够实现CDs碳核的结构重排，从而显著将吸收红移至NIR-II区域。在紫外（UV）光照下，前驱体（B-CDs，吸收在紫外区）产生单线态氧，单线态氧将B-CDs的醛基自氧化为更强的吸电子羧基，并将碳骨架自氧化为碳自由基。这些过程促进了孤立芳香域之间新C=C键的形成，从而实现B-CDs向新型CDs（N-CDs）的转变，其特征是增强供体-受体相互作用以及吸收向NIR-II窗口红移。包括高分辨率XPS、FTIR、NMR和EPR在内的各种实验数据证明了N-CDs的形成机制。新型N-CDs具有高达71.33%的光热转换效率，实现了1064 nm激光激活的光声成像（PAI）引导的肿瘤光热治疗（PTT）。本研究为NIR-II区域CDs的合成与调控开辟了一条新途径。