碳量子點是一類具有顯著熒光特性零維碳納米材料，具有分子量小、微納尺度、熒光穩定、無光閃爍、寬激發光譜、連續和可調發射波長、生物相容性高、低毒性等優點。因此，廣泛應用于生物檢測與傳感、體内和體外成像、藥物遞送和診斷藥物等生物醫學領域。
近期伟徳国际官网登录入口王小明團隊基于量子點在生物學和醫學領域的快速發展，對全球碳量子點制備、光學性質和應用相關的最新研究成果進行了綜合分析、全面總結并進行展望。文章詳盡回顧了碳量子點自上而下和自下而上的制備方法，并對其純化、表面功能化方法和穩定性進行了廣泛的分析讨論。基于碳量子點的光學性質，文章重點介紹了光緻發光機理以及合成條件與光學性質之間的關系。
生物醫學方面（圖1），着重介紹了碳量子點在生物檢測與傳感、體内和體外成像以及藥物遞送方面的應用。由于熒光穩定性強，碳量子點被應用于細胞成像、細菌成像和體内成像，并以獨特光學特性和載流子特性應用于光聲成像、光熱成像和放射性核素成像。根據熒光強度變化，還可用于檢測多種陰陽離子（K+、A13+、Cr6+、Hg+、Fe3+、Br-、S3-磷酸（Pi）、ONOO-）、藥物分子（四環素、抗生素、土四環素、甲氨蝶呤）、生物分子（DNA、蛋白質、膽固醇、血紅素、半胱氨酸（Cys））、細菌、pH值、指紋等。藥物遞送方面，碳量子點具有空腔可載藥、表面易修飾特性，被廣泛應用于靶向治療、光動力和光熱治療、免疫學和基因治療等。
圖1 碳量子點在生物學方面的應用
該綜述于2023年4月22日以“Carbon quantum dots: Preparation, optical properties, and biomedical applications”為題發表在Materials Today Advances期刊上，（文章下載鍊接：https://authors.elsevier.com/sd/article/S259004982300036X）。
伟徳国际官网登录入口王小明副教授為該論文通訊作者，2021級碩士生楊海麗為該論文第一作者。伟徳国际官网登录入口附屬鼓樓醫院王東進主任和南京市中西醫結合醫院中心實驗室副主任顧宏偉為共同通訊作者。相關研究得到了國家自然科學基金、江蘇省自然科學基金、江蘇省衛生委員會醫學科技發展基金和江蘇省交通科技項目等資助。