中科院深圳先進技術(shù)研究院研究員喻學鋒課題組與香港城市大學教授朱劍豪、深圳大學教授張晗合作，成功研發(fā)出新型的超小黑磷量子點，并應(yīng)用于腫瘤的光熱治療。相關(guān)研究近日被《德國應(yīng)用化學》以封面報道形式發(fā)表。
黑磷是白磷經(jīng)高溫高壓后得到的黑色惰性同素異形體，它有著類似但不同于石墨烯片層裝結(jié)構(gòu)的波形層狀結(jié)構(gòu)，并且具備石墨烯所沒有的半導體間隙。更重要的是它的半導體帶隙是直接帶隙，即電子導電能帶（導帶）底部和非導電能帶（價帶）頂部在同一位置。這意味著黑磷和光可以直接耦合。
課題組巧妙采用聯(lián)合探頭超聲和水浴超聲的液態(tài)剝離方法，可控制備二維層狀黑磷量子點，得到橫向尺寸約為2.6 納米的單原子層厚度黑磷量子點。通過檢測這種超小的黑磷量子點的光學屬性和對不同細胞系生存率的影響，發(fā)現(xiàn)其展示了優(yōu)異的近紅外光學性能，在808 納米的光熱轉(zhuǎn)換效率達到28.4%，在近紅外激光的照射下能夠顯著殺死腫瘤細胞，并且在多種細胞系中均展現(xiàn)出良好的生物相容性。
據(jù)介紹，二維層狀結(jié)構(gòu)的超小黑磷量子點作為另一種形式的二維材料展現(xiàn)了獨特的光學屬性，同時因為磷是生物體內(nèi)必需的元素，使其在生物醫(yī)學領(lǐng)域的應(yīng)用具有無可比擬的優(yōu)勢，因此黑磷量子點作為高效光熱制劑用于癌癥治療擁有巨大的潛力。
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