Los puntos de carbono (CD) son un tipo de nanomaterial carbonoso de dimensión cero. Debido a su tamaño ultrapequeño (generalmente menos de 10 nm), síntesis simple, baja toxicidad, biocompatibilidad bien documentada y excelentes propiedades luminiscentes, los CD tienen amplias aplicaciones, particularmente en los campos de la bioimagen y la biomedicina. Hasta ahora, se han reportado emisiones eficientes de azul y verde con rendimiento cuántico de fotoluminiscencia (PLQY) superior al 60% en varios sistemas de CD, mientras que los CD emisivos de rojo puro eficientes aún son escasos. Las imágenes no invasivas de fluorescencia in vivo (FL) exigen una ventana espectral de trabajo ideal en el rango de rojo a NIR de 650 a 1450 nm. Por lo tanto, los CD con fuertes emisiones en rojo a la región NIR en soluciones acuosas son muy deseados.

En un nuevo artículo publicado en Light Science &Application , un equipo de científicos, dirigido por el profesor Songnan Qu del Laboratorio Clave Conjunto del Ministerio de Educación, Instituto de Física Aplicada e Ingeniería de Materiales, Universidad de Macao, Taipa, RAE de Macao, China, y colaboradores han desarrollado una síntesis solvotérmica de un solo paso de FA-CD emisivas rojas a partir de ácido cítrico y urea en FA sin complicados procedimientos de purificación.

Al comparar las propiedades ópticas y las estructuras químicas de las muestras sintetizadas por solvothermal en diferentes solventes, el alto contenido de grupos C=O atractores de electrones y el bajo contenido de grupos −NH y −OH donadores de protones en la superficie de los FA-CD explican su pura emisión roja. Después de componer con BSA, se lograron un PLQY alto de hasta el 21,9 % y un FL rojo multifotónico significativamente mejorado en soluciones acuosas de FA-CDs@BSA. Tanto FA-CD como FA-CDs@BSA mostraron una citotoxicidad muy baja y se excretaron por vía renal in vivo. Lo que es más importante, las imágenes de tumores FL rojos claramente in vivo y las imágenes de FL rojos de dos fotones de los vasos de la oreja del ratón se realizaron mediante inyección intravenosa de soluciones acuosas FA-CDs@BSA.

"Hasta donde sabemos, esta es la primera vez que obtenemos imágenes FL de dos fotones en mamíferos in vivo basadas en CD. Creemos que este estudio puede promover el diseño racional de CD emisivos NIR/rojo fuerte de bajo costo en el sistema acuoso por su alta aplicaciones biológicas de rendimiento", dijeron los científicos.