一、文献基础信息
英文标题：Carbon Quantum Dots: In vitro and in vivo Studies on Biocompatibility and Biointeractions for Optical Imaging
中文标题：碳量子点用于光学成像的体内外生物相容性与生物相互作用研究
期刊：International Journal of Nanomedicine（国际纳米医学杂志） DOI：10.2147/IJN.S257645
原文链接：https://www.tandfonline.com/doi/full/10.2147/IJN.S257645
发表时间：2020-08-28，Volume15，Pages6519-6529 作者：Xiumei Tian, Ao Zeng, Ziying Liu, Cunjing Zheng, Yuezi Wei, Peiheng Yang, Minru Zhang, Fanwen Yang, Fukang Xie
通讯作者：Fanwen Yang（yangfanwen@163.com）；Fukang Xie（378141679@qq.com）
二、文献核心主要内容
研究背景：碳量子点（CQDs）凭借合成简便、化学稳定性强、荧光性能优异，在生物光学成像、细胞示踪、生物标记领域极具潜力。但碳量子点体内免疫毒性、基因表达调控、体内外生物相互作用数据不足，制约其向临床转化；该课题组前期利用液相激光烧蚀法（LAL）制备碳量子点，仅完成物理性质表征，缺少系统生物安全评估，因此开展本研究。
主要内容：采用液相激光烧蚀制备 CQDs，AFM、FTIR、荧光寿命、紫外-可见光谱完成材料表征；体外开展细胞毒性、凋亡、细胞分布；体内 BALB/c 小鼠评估免疫毒性（ROS、CD 免疫标志物、肝脏免疫相关基因 mRNA）；FLIM 荧光寿命成像分析 CQDs 与胞内蛋白相互作用；斑马鱼活体光学成像验证成像探针性能；设置 PBS 阴性对照、LPS 阳性对照、Gd-DTPA 临床造影剂对照组，多浓度梯度多时间点开展实验，SPSS 完成统计学分析。
实验结果：该 CQDs 平均半径约 5.35 nm，表面带有羰基、羧基，ζ 电位-33.7±2.64 mV，带负电；NP69、CNE2、HepG2、RAW264.7 细胞 CCK-8 与凋亡实验，CQDs 组与阴性对照组无显著差异；小鼠外周血中性粒细胞 ROS、CD 免疫标记物、肝脏 PI3K、P38、NF-κB1 等免疫毒性基因表达与 PBS 对照组无统计学差异；CQDs 被细胞摄取后荧光保留，斑马鱼体内可观察明显绿色荧光；但 L929、PC-3M 细胞中出现碳量子点聚集，细胞状态变差，不适合该两种细胞成像应用。
研究结论：液相激光烧蚀制备的碳量子点具备优异生物相容性，无明显纳米毒性，可作为高效光学纳米探针，用于大部分细胞以及斑马鱼活体荧光标记与细胞示踪；L929、PC-3M 细胞除外，本研究为碳量子点向临床前应用提供完整安全性数据支撑。
三、文献中引用瑞禧产品
引用瑞禧产品：10 mM Gd-DTPA（钆喷酸葡胺，MRI 临床造影剂，西安瑞禧生物）。 相关瑞禧同系列产品：Gd-DTPA 不同浓度制剂、Gd-DOTA、各类钆基 MRI 造影剂、荧光标记钆纳米探针。
原文佐证：
“the negative control was phosphate-buffered saline (PBS), the positive control was 0.5% dimethyl sulfoxide (DMSO; Sigma, USA), and the clinical treatment group was gadopentetic acid (Gd-DTPA; 10 mM and 1 mM, RuixiBio, China).” 译文：阴性对照为 PBS，阳性对照 0.5% DMSO；临床处理组使用 Gd-DTPA（10 mM、1 mM，中国瑞禧生物）。 该文献将瑞禧 Gd-DTPA 作为临床参比对照，用于体外细胞毒性、凋亡、小鼠体内免疫毒性实验，对比碳量子点与商用造影剂的生物安全水平。
四、相关文献
1. 碳量子点合成、表征及其生物医学应用｜Carbon Quantum Dots: Synthesis, Characterization and Biomedical Applications｜Inderbir Singh
2. 用于斑马鱼荧光成像的碳量子点｜Carbon Quantum Dots for Zebrafish Fluorescence Imaging｜Yan-Fei Kang
3. 碳量子点作为多功能纳米系统｜Carbon Quantum Dots as Versatile Nanosystems｜Jasdev Singh Maan
4. 脂质包覆碳量子点的细胞摄取与细胞活力｜Cellular uptake and viability switching in lipid coated carbon quantum dots｜Sweny Jain
5. 纳米材料免疫毒性评估｜Evaluation of nanoparticle immunotoxicity｜Dobrovolskaia MA
6. 工程纳米材料毒理学｜Toxicology of engineered nanomaterials｜Kunzmann A
7. 纳米碳材料生物相互作用｜Biological interactions of carbon-based nanomaterials｜Bhattacharya K
8. 纳米金刚石体内应用｜Nanodiamonds for in vivo applications｜Van der Laan K
9. 纳米探针生物成像综述｜Nanodiamonds and silicon quantum dots｜Montalti M
10. 碳量子点生物医学与治疗应用综述｜Carbon quantum dots and their biomedical and therapeutic applications｜Moham JM