近日，中國科學院深圳先進技術研究院生物材料中心喻學鋒團隊在二維黑磷領域取得新突破，制備出熒光分子修飾的高穩定性黑磷納米片，相關工作“高穩定多功能熒光分子修飾黑磷納米片用于近紅外成像引導的光熱治療”在線發表于化學材料領域刊物Chemistry of Materials (DOI: 10.1021/acs.chemmater.7b01106)。論文第一作者是博士趙岳濤。

　　近年來，與石墨烯一樣擁有二維層狀結構的黑磷展現出卓越的電學和光學特性，被視為新的超級材料，其在光電器件、催化和生物醫學領域的巨大應用潛力引起了全世界的廣泛關注。研究團隊在之前的研究中發現，黑磷具很高的近紅外光熱轉換能力（Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54,11526），可用于腫瘤的光熱治療（Nature Communications 2016, 7, 12967）和光聲成像（Small, 2017, 13, 1602896）。然而，黑磷的不穩定性在一定程度上限制了其深入的研究和應用。為解決黑磷的這一難題，研究團隊趙岳濤曾基于配位化學原理，建立了鈦配體修飾技術，有效提高了黑磷量子點在溶液中的穩定性（Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55,5003）。

　　在此基礎上，研究團隊在本項工作中發展了一種共價修飾的方法，利用重氮化學的原理，將熒光分子Nile Blue偶聯到黑磷的表面，構建了一種集光熱治療和熒光成像功能于一體的新型功能材料。研究表明，經熒光分子共價修飾的黑磷，不僅穩定性得到提高，能在空氣中和水溶液中穩定存在一定時間，而且能發射很強的近紅外熒光。細胞實驗證明，該材料不僅具有良好的生物相容性，而且對腫瘤細胞具有很好的熒光成像能力和光熱殺傷效果。動物實驗表明，該材料不僅能夠對腫瘤進行熒光標記，并且能在808納米激光照射下有效殺滅腫瘤。

　　該項研究表明，以黑磷為基礎構建的多功能納米材料在癌癥治療上具有良好的應用潛力。

　　本項目得到了國家自然科學基金、中科院前沿科學研究重點計劃、深圳市孔雀團隊、廣東省領軍人才計劃等項目資助。

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熒光分子Nile Blue修飾的黑磷示意圖(上圖)、微觀結構(下圖左)，以及光熱效果和熒光成像效果(下圖右)