Флуоресцентное сенсирование и визуализация с использованием углеродных квантовых точек для ранней диагностики рака: обзор

В этом обзоре представлены последние достижения и стратегии, опубликованные за последние десять лет, по использованию углеродных квантовых точек (КТ), включая углеродные точки (CDs), графеновые квантовые точки (GQDs) и полимерные точки (PDs), при разработке систем флуоресцентной визуализации и биосенсинга для ранней диагностики рака. Кроме того, подробно рассмотрены новейшие разработки в области флуоресцентной визуализации (FI), особое внимание уделено углеродным квантовым точкам, использующим преимущества превосходных свойств этих нульмерных (0D) наноматериалов в качестве флуоресцентных меток. Наиболее существенные преимущества этих углеродных наноматериалов по сравнению с традиционными красителями при разработке стратегий флуоресцентного сенсирования и визуализации связаны с узкими спектрами эмиссии, высокой фотостабильностью, низкой стоимостью синтеза, надёжностью, воспроизводимостью, высокой интенсивностью флуоресценции и наличием многочисленных поверхностных функциональных групп, таких как карбоксильные и амидные. Благодаря этому они лучше растворяются во многих органических растворителях и водных средах, а также легко функционализируются биологическими компонентами. В заключительном разделе обсуждаются основные проблемы, которые необходимо решить для полноценного использования этих свойств во флуоресцентном биосенсинге и визуализации, а также возможные направления дальнейшего развития этой области с учётом значительного прогресса последних лет.