碳基量子点在医学和生物学领域可能意味着“更绿色”、更安全的技术
化学家们在克莱姆森大学他们已经开发出了一种量子点，这是第一个由碳制成的量子点。
研究人员说，与金属基碳点一样，这些纳米尺寸的“碳点”在光照下发出明亮的光，并显示出广泛的应用前景，包括改进的生物传感器、医疗成像设备和微型发光二极管(led)。
这一进展可能有助于扩大量子点技术的使用，在美国科学院在线发布的一份研究通讯中进行了描述美国化学学会杂志。这篇论文将发表在6月7日的杂志印刷版上。
科学家们说，碳基量子点显示出较小的毒性和环境危害潜力，并且有可能比金属基量子点更便宜。
廉价的一次性传感器，可以探测隐藏的爆炸物和生物战剂，如炭疽，也在研究人员设想的可能性之中。
“碳几乎不被认为是一种半导体，所以发光的碳纳米颗粒在本质上和实践上都非常有趣，”研究负责人孙亚平博士说，他是南卡罗莱纳州克莱姆森大学的化学家
“它代表了一个用于广泛应用的发光纳米材料开发的新平台。”
近年来，量子点引起了人们的极大兴趣，尤其是在生物学和医学上的潜在应用。
这些微小的颗粒——比人类头发丝的宽度还要小几千倍——是由铅、镉和最近的硅组成的化合物开发出来的。
但这些材料引发了人们对潜在毒性和环境危害的担忧。
因此，科学家们开始寻找更良性的化合物来制造量子点。
研究人员早就知道，部分由于其巨大的表面积，碳纳米颗粒具有不同于其体积形式的不同寻常的化学和物理性质。
孙和他的同事们用石墨制成的纳米颗粒证明，当这些碳纳米颗粒被特殊的聚合物覆盖时，它们在光照下会发出明亮的光，就像小灯泡一样。他们说，只要有光源存在，这些点就会持续发光。
科学家们认为，这种光致发光可能是由于碳点表面存在“口袋”或孔，可以捕获能量。
他们说，聚合物涂层就像一个“分子创可贴”，使光从聚合物外壳内部发射出来。
科学家们认为，金属量子点的发光机制有些不同。
双面聚合物涂层允许研究人员将抗体或其他标记材料附着在碳点上，孙说。
这可能会导致用于医学成像的染料的改进，以及传感器的发展，这些传感器在目标存在时就会发光，比如炭疽热，甚至是食源性病原体。
在实验室研究中，研究人员用发光的碳点标记炭疽样的孢子，从而产生在显微镜下很容易观察到的发光孢子。
