溶酶体靶向荧光碳点的制备及细胞成像应用

作者：范子燕; 刘正杰; 张瑞龙; 韩光梅^*; 张忠平

来源：Chinese Journal of Analytical Chemistry, 2021, 49(07): 1208-1217.

DOI：10.19756/j.issn.0253-3820.201701

• 碳点
• 功能化修饰
• N,N-二甲基乙二胺
• 溶酶体靶向
• 细胞成像

通过简单的一步功能化修饰制备了具有溶酶体靶向功能的发射蓝色荧光的水溶性荧光碳点,并成功用于活细胞内溶酶体的长时程成像。利用浓HNO3氧化剥离炭黑得到富含羧基碳点,采用酰胺化反应,将N,N-二甲基乙二胺(N,N-Dimethylethylenediamine,DMEDA)修饰到碳点上,得到了DMEDA功能化的纳米荧光碳点(M-CDs)。红外光谱表征显示,与原始的羧基碳点相比,M-CDs在1658 cm–1处出现了酰胺键(O=C-NH-)的特征振动峰,表明DMEDA成功修饰到碳点上。DMEDA的引入显著提高了碳点的荧光发射效率,量子产率达到15.6%,比修饰之前提高了约27倍,满足了细胞成像需求。M-CDs通过温度依赖的内吞方式进入细胞,与商业化染料Lyso-Tracker red的共定位实验表明,M-CDs定位在溶酶体内,并且是一种通用的溶酶体定位探针。与商业化染料Lyso Traker blue相比,M-CDs具有更强的光稳定性,在激光共聚焦显微镜下进行时间成像,设置扫描间隔为5 min,在长达120 min时间内对细胞进行25次激光扫描成像后,溶酶体内仍能检测到很强的蓝色荧光,表明M-CDs可以用于溶酶体的长时程成像。

• 单位
  安徽大学; 中国科学院固体物理研究所; 化学化工学院