糖源碳点的制备及其在生物医药与环境污染物分析中的应用

碳点（carbon dots，CDs）是一类应用广泛的新型材料。CDs具有小尺寸效应、显著的光稳定性、较低的细胞毒性、良好的生物相容性、易制备、易于表面修饰和表面功能基团（羟基、羧基、氨基等）丰富等优点，在各个领域表现出超高潜力。糖类化合物是自然界中容易获得的碳水化合物，具有无毒性和低渗透性，为合成具有特殊性质和多功能应用的CDs提供了一种有吸引力且廉价的起始材料。近年来，生物基糖源制备CDs因成本低、原料可再生、绿色环保等优势为CDs合成提供了新思路。已有文献中主要通过“自上而下”和“自下而上”两种方法合成CDs。本文总结了以糖为碳源通过“自下而上”法（如水热法、微波辅助法、超声法、热解法）合成具有高水溶性、低毒性、光稳定性和化学稳定性等优点的CDs。这些CDs在生物成像、生物传感、药物/基因载体、色谱分析等多个领域具有广阔的应用前景。在生物成像方面，CDs具有优异的光学性能和低毒性可实现细胞和组织内实时成像。在生物传感方面，CDs表面官能团的相互作用可实现生物分子/离子的高灵敏度检测。在药物/基因递送方面，CDs可作为高效载体并降低副作用。在色谱分析方面，CDs在固定相上负载可实现化合物的高效分离。此外，CDs在核素、抗生素等新污染物以及生物碱、核苷类化合物等药物分离分析方面展现出很好的性能，为环境监测和药物分析提供了新的工具。未来，CDs的开发应聚焦以下几个方面：开发低成本、大规模化的制备方法；优化CDs表面功能化；开发杂原子改性的CDs；拓展色谱和传感应用并深化作用机理的研究。