近(jin)日，華(hua)南師(shi)范大學鄧小元教授(shou)(shou)和(he)Ying Jin教授(shou)(shou)（共同通訊作者(zhe)）在Adv. Funct. Mater. 上發表了一篇題為“New Opportunities: Second Harmonic Generation of Boron-Doped Graphene Quantum Dots for Stem Cells Imaging and Ultraprecise Tracking in Wound Healing”是文章。研究者(zhe)合成(cheng)一種具有(you)二(er)次諧波效應(ying)（SHG）的硼摻(chan)雜石墨烯量子(zi)點（B-GQDs）材料應(ying)用于干細胞成(cheng)像，并且可以實現傷口愈合的超精確(que)跟蹤。

【圖文簡介】

圖1 B-GQDs表征

a) B-GQD合成示意圖；

b-e) TEM，HRTEM，AFM圖；

f) 高度分布；

g-h) XRD和拉曼譜。

圖2 B-GQDs的SHG信號特性和圖像

a) 隨(sui)著(zhu)功率(lv)的增加，在830nm激發(fa)下的SHG信號頻譜；

b) SHG強度與激光(guang)功(gong)率的(de)關(guan)系；c) 多通道模式用于在830 nm激發波長下(xia)檢測(ce)410-420 nm范圍內的(de)B-GQDS發射信號，以實現成像；

d-f) 證明(ming)B-GQDs成像具有(you)優異的信(xin)噪比；

g) Lambda模式下(xia)的高(gao)精準(zhun)圖像。

圖3 B-GQDs對小鼠干細胞的成骨分化的影響以及B-GQDs的細胞毒性評價

a-b) 定(ding)量分(fen)析不同(tong)濃度（80、40和20μg ml?1）或僅在第(di)3天(tian)和第(di)5天(tian)以培養基作為(wei)對照的(de)b-gqds處理(li)的(de)MMSCs的(de)特定(ding)成骨基因（runx-2，alp）的(de)mRNA表達；

c) B-GQDs體外細胞毒性(xing)分析：用B-GQDs孵育3天(tian)后，評(ping)估(gu)EMT6和MMSC細胞的(de)存活率;

d) B-GQDs的(de)體內細胞毒(du)性分析：將濃度為1 mg ml?1的(de)B-GQDs注射(she)到(dao)小(xiao)鼠體內，然后對(dui)注射(she)和未注射(she)（對(dui)照(zhao)）動物的(de)心臟、肝臟、脾臟、肺和腎臟的(de)H&E染色(se)組織進行分析

圖4?用于體外細胞追蹤和成像的B-GQDS

a) 使用(yong)帶(dai)B-GQDs的EMT6細(xi)胞的SHG圖像。紅點為B-GQDS的SHG；

b）使用帶B-GQDs的MMSCS的SHG圖像；

c）體外BGQDs的MMSCs的延(yan)時圖像；

d）激光(guang)照射下SHG和GFP強度隨時間的(de)變化。

圖5?在小鼠皮膚組織中，b-gqds顯示出優于背景的信號，并且可以通過增加成像深度進行檢測

a) 將b-gqds內化(hua)為MMSCs的三維掃描圖像接(jie)種于ADM體外；

b）B-GQDS與膠(jiao)原體(ti)內SHG成像敏(min)感性比較；亮點：B-GQDS產(chan)生(sheng)的SHG；紅色：膠(jiao)原蛋白(bai)產(chan)生(sheng)的SHG；

c）相(xiang)同激光(guang)功率（30 mW）下，B-GQDS與膠原的SHG強度比較；

d）創面再生(sheng)皮膚組織三維掃描圖像（0.21mm×0.21mm×0.24mm）；

e）3D圖(tu)(tu)像中約200和130微米深度處的(de)(de)(de)橫截面圖(tu)(tu)顯示存(cun)在B-GQD。亮點：b-gqds產生的(de)(de)(de)shg；紅色(se)：膠原蛋白產生的(de)(de)(de)shg；綠(lv)色(se)：MMSCs的(de)(de)(de)gfp產生的(de)(de)(de)熒(ying)光(guang)。比例(li)尺為(wei)20微米。

圖6?隨著時間的推移，用B-GQDS在體外和在體內對MMSCs進行成像和跟蹤

a) 7天(tian)、14天(tian)、21天(tian)、28天(tian)和35天(tian)后，用b-gqds對mmsc進行體外跟(gen)蹤。亮點：b-gqds產生的shg；綠色：MMSCs的gfp產生的熒光；

b）在7天、14天、21天、28天和35天之后，將mmsc–adm植(zhi)入(ru)100–200μm深度的(de)小鼠(shu)皮膚傷口后的(de)體內跟蹤。紅色：膠原蛋(dan)白(bai)形成(cheng)的(de)SHG；亮(liang)點：B-GQD形成(cheng)的(de)SHG；綠色：MMSCs的(de)GFP產(chan)生(sheng)的(de)熒光。比(bi)例尺為20微(wei)米(mi)。

【小結】

研究(jiu)者通過摻雜硼原子（≈11納(na)米和單碳原子厚度）制備了(le)一種(zhong)新的(de)石墨烯量子點(dian)(dian)，它產生(sheng)(sheng)了(le)一種(zhong)強SHG非線(xian)性(xing)(xing)(xing)光信號。無探頭用于(yu)SHG成(cheng)像和跟(gen)(gen)蹤(zong)。并且進一步證明了(le)B-GQDS在體外(wai)和體內對(dui)干細(xi)胞無毒性(xing)(xing)(xing)。B-GQDs表現出良好的(de)生(sheng)(sheng)物相容(rong)性(xing)(xing)(xing)和長(chang)期(qi)(qi)的(de)光穩定性(xing)(xing)(xing)，可(ke)以在傷口(kou)愈合(he)模型(xing)中成(cheng)功跟(gen)(gen)蹤(zong)皮膚組織(zhi)35天以上。研究(jiu)者認(ren)為(wei)這種(zhong)具有高生(sheng)(sheng)物相容(rong)性(xing)(xing)(xing)和量子點(dian)(dian)尺(chi)寸的(de)新材料可(ke)以作為(wei)一種(zhong)有前途的(de)用于(yu)成(cheng)像和長(chang)期(qi)(qi)跟(gen)(gen)蹤(zong)的(de)SHG納(na)米探針。

文獻鏈接??2019, Adv. Funct. Mater. DOI: 10.1002/adfm.201902235

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