二氧化硅室温磷光纳米材料的制备及其细胞成像应用

张曼曼 王立强 肖丹 庄贞静

1引言

二氧化硅廉价易得，且具有良好的化学稳定性、热稳定性、绝缘性，因此常作为发光材料的掺杂基质＼[1～3＼]。此外，二氧化硅还具有良好生物亲和性并且表面容易修饰，利用二氧化硅作为基质或包裹材料制备的发光纳米复合材料如染料掺杂的二氧化硅纳米颗粒或二氧化硅包裹的量子点等在细胞成像研究中得到了广泛应用＼[4～8＼]。然而此方法通常较为繁琐、费时，且存在染料泄露、潜在毒性等方面的问题。1997年Green等＼[9＼]报道了非金属白色磷光体，表明利用二氧化硅结构中的碳杂质缺陷可制备发光性能优异的无金属掺杂的二氧化硅室温磷光材料。最近，Zhao等＼[10＼]基于二氧化硅结构中的碳杂质缺陷制备了二氧化硅的介孔室温磷光纳米材料。本研究在此基础上利用简单的溶胶凝胶法合成了无金属掺杂的二氧化硅室温磷光纳米材料，优化了制备条件，初步研究其光致发光现象及材料的细胞毒性。结果表明，此材料不仅具有良好的生物相容性，而且还具有良好的环境稳定性和长期稳定性，可用于长期的活细胞成像研究。与基于染料或量子点的二氧化硅复合纳米材料相比，此材料具有制备简单、不存在染料泄露、低毒等优点，因此有望作为潜在的细胞标志物在细胞成像中得以应用。

1引言

二氧化硅廉价易得，且具有良好的化学稳定性、热稳定性、绝缘性，因此常作为发光材料的掺杂基质＼[1～3＼]。此外，二氧化硅还具有良好生物亲和性并且表面容易修饰，利用二氧化硅作为基质或包裹材料制备的发光纳米复合材料如染料掺杂的二氧化硅纳米颗粒或二氧化硅包裹的量子点等在细胞成像研究中得到了广泛应用＼[4～8＼]。然而此方法通常较为繁琐、费时，且存在染料泄露、潜在毒性等方面的问题。1997年Green等＼[9＼]报道了非金属白色磷光体，表明利用二氧化硅结构中的碳杂质缺陷可制备发光性能优异的无金属掺杂的二氧化硅室温磷光材料。最近，Zhao等＼[10＼]基于二氧化硅结构中的碳杂质缺陷制备了二氧化硅的介孔室温磷光纳米材料。本研究在此基础上利用简单的溶胶凝胶法合成了无金属掺杂的二氧化硅室温磷光纳米材料，优化了制备条件，初步研究其光致发光现象及材料的细胞毒性。结果表明，此材料不仅具有良好的生物相容性，而且还具有良好的环境稳定性和长期稳定性，可用于长期的活细胞成像研究。与基于染料或量子点的二氧化硅复合纳米材料相比，此材料具有制备简单、不存在染料泄露、低毒等优点，因此有望作为潜在的细胞标志物在细胞成像中得以应用。

1引言

二氧化硅廉价易得，且具有良好的化学稳定性、热稳定性、绝缘性，因此常作为发光材料的掺杂基质＼[1～3＼]。此外，二氧化硅还具有良好生物亲和性并且表面容易修饰，利用二氧化硅作为基质或包裹材料制备的发光纳米复合材料如染料掺杂的二氧化硅纳米颗粒或二氧化硅包裹的量子点等在细胞成像研究中得到了广泛应用＼[4～8＼]。然而此方法通常较为繁琐、费时，且存在染料泄露、潜在毒性等方面的问题。1997年Green等＼[9＼]报道了非金属白色磷光体，表明利用二氧化硅结构中的碳杂质缺陷可制备发光性能优异的无金属掺杂的二氧化硅室温磷光材料。最近，Zhao等＼[10＼]基于二氧化硅结构中的碳杂质缺陷制备了二氧化硅的介孔室温磷光纳米材料。本研究在此基础上利用简单的溶胶凝胶法合成了无金属掺杂的二氧化硅室温磷光纳米材料，优化了制备条件，初步研究其光致发光现象及材料的细胞毒性。结果表明，此材料不仅具有良好的生物相容性，而且还具有良好的环境稳定性和长期稳定性，可用于长期的活细胞成像研究。与基于染料或量子点的二氧化硅复合纳米材料相比，此材料具有制备简单、不存在染料泄露、低毒等优点，因此有望作为潜在的细胞标志物在细胞成像中得以应用。