获得具有长发射波长、耐用寿命和良好水溶性的生物相容性余辉材料仍然是一个挑战。

在此，郑州大学Chong-Xin Shan，Qing Lou开发了一种光氧化策略来构建近红外余辉碳纳米点，其超长寿命长达5.9小时，可与众所周知的稀土或有机长余辉发光材料相媲美。

文章要点

1）有趣的是，从水溶液中的碳纳米点系统观察到尺寸依赖性余辉寿命从 3.4 小时变化到 5.9 小时。通过结构/超快动力学分析和密度泛函理论模拟，我们揭示了碳纳米点的持久发光是由光氧化诱导的二氧杂环丁烷中间体激活的，该中间体可以通过纳米颗粒的空间位阻效应缓慢释放能量并将其转化为发光。

2）凭借持续的近红外发光，可以实现 20 毫米的组织穿透深度。得益于碳纳米点的高信背景比、生物安全性和癌症特异性靶向能力，超长余辉引导手术已成功在小鼠模型上进行，准确切除肿瘤组织，展示了潜在的临床应用。这些结果可能有助于开发用于精准肿瘤切除的长效发光材料。

参考文献

Zheng, GS., Shen, CL., Niu, CY. et al. Photooxidation triggered ultralong afterglow in carbon nanodots. Nat Commun 15, 2365 (2024).

https://doi.org/10.1038/s41467-024-46668-z