石墨烯量子點(GQDs)是一種小尺寸的二維納米材料。近年來，因其穩定性、生物相容性、螢光可調性以及易被腎臟清除等特點，在癌症診療一體化中具有極大的應用，在生物醫學領域引起了極大關注。現有應用於光熱治療的GQDs的光學吸收主要集中於近紅外一區。然而，皮膚和組織的吸收以及散射使得近紅外一區的雷射穿透深度和到達目標區域光強度大打折扣。現有調整GQDs光學吸收的手段（摻雜、鈍化以及其他表面後處理）很難將其調控至近紅外二區。
近日，中國科學院合肥物質科學研究院強磁場科學中心研究員王輝與中國科學技術大學教授陳乾旺以及南京大學教授聶蓉蓉等以調控GQDs光學吸收性能為出發點，利用苯酚為前驅體，雙氧水為氧化劑，採用磁場下溶劑熱法一步製備出具有近紅外二區光學吸收性能的GQDs-9T-GQDs。與非磁場下合成的GQDs(0T-GQDs)相比，9T-GQDs顯示出明顯的近紅外二區光學吸收性能(1070納米)。同時，9T-GQDs具有16.67%的螢光量子產率和33.45%的光熱轉化效率。
研究證明：9T-GQDs在螢光成像導向的近紅外二區光熱癌症治療中，對小鼠腫瘤生長具有明顯的抑制效果。相關結果以Magnetic-induced graphene quantum dots for imaging-guided photothermal therapy in the second near-infrared window為題發表在國際期刊《生物材料》（Biomaterials）。
研究工作獲得國家自然科學基金、合肥研究院啟動基金、合肥大科學中心協同創新培育基金、中科院光伏材料與節能重點實驗室、安徽省醫學物理技術重點實驗室等的資助。相關磁場下的實驗數據在穩態強磁場實驗裝置上採集完成。
在有無磁場存在下形成GQDs的機理示意圖
來源：中國科學院合肥物質科學研究院