CN109517595B - 基于双重检测机理构建的双响应比率荧光探针及其构建方法 - Google Patents

基于双重检测机理构建的双响应比率荧光探针及其构建方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于双重检测机理构建的双响应比率荧光探针，首先构建基于银刻蚀的比率荧光探针，然后在基于银刻蚀的比率荧光探针中加入H2O2，得到基于双重检测机理构建的双响应比率荧光探针。本发明首次将内滤效应和电子转移两种响应模式有效组合，采用双响应模式，构建高检测灵敏度的比率荧光探针，能够定量检测H2O2浓度和葡萄糖浓度。

Description

基于双重检测机理构建的双响应比率荧光探针及其构建方法
技术领域
本发明涉及基于双重检测机理构建的双响应比率荧光探针及其构建方法。
背景技术
比率荧光探针相对于单一响应的荧光探针，具有灵敏度高，背景小，可实现可视化检测等优势。比率荧光探针根据荧光团的响应模式可以分为参比型(两个荧光团，只有一个荧光团的荧光强度随着被检测物的加入而改变，另外一个荧光团的荧光强度始终保持不变，称为参比)和双响应型(两个荧光团的荧光强度均随着被测物的加入而产生变化。并且变化方向相反，一个增大的同时另外一个减小)。相对于参比型，双响应型的比率荧光探针具有更高的灵敏度，在比色检测时其颜色变化范围更宽。但双响应型比率探针的构建要比参比型复杂，大多数是依靠两个荧光团的共振能量转移实现的，设计共振能量转移的比率探针通常要经过复杂的有机化学合成的过程，过程复杂。
贵金属纳米颗粒，如银颗粒，金颗粒等，由于其较宽的、可调的吸收光谱，常用来与荧光纳米颗粒一起构建基于内滤效应的荧光传感。当外加检测物的加入改变了贵金属颗粒的吸收光谱(改变其强度或吸收波长)，内滤效应减弱或被破坏，从而使荧光颗粒荧光恢复。H2O2可以刻蚀黄色的银颗粒为无色的银离子，使其在400nm处的吸收峰不断减弱。基于H2O2对银颗粒的刻蚀，可以进行比色检测；同时基于银颗粒对荧光纳米颗粒的内滤效应，可以发展荧光检测技术。文献中已有较多的相关报道。但均为单一荧光团的荧光探针，比率探针构建较少，双响应型的比率探针构建则更少。
发明内容
为提高检测灵敏度，实现可视化检测，本发明提供了一种基于双重检测机理构建的双响应比率荧光探针，及其构建方法和检测H2O2浓度以及葡萄糖浓度的方法。两种响应机理分别为内滤效应和电子转移。本发明首创性的将内滤效应和电子转移两种检测模式联系在一个检测体系中，提高了检测灵敏度，开创了一种双响应比率荧光探针的构建思路和模式。
本发明的第一个目的是提供一种基于银刻蚀的比率荧光探针的构建方法，步骤如下：
(1)以亮氨酸和尿素为碳源采用微波法制备发射波长在400nm的发蓝光的碳点；
(2)通过反相微乳液法将步骤(1)制备的碳点包覆在二氧化硅内部，同时利用3-氨丙基三乙氧基硅烷将其表面修饰上氨基，得到氨基修饰的包覆有碳点的二氧化硅纳米粒子；
(3)水热法制备巯基丙酸修饰的发射波长为600nm的CdTe量子点，其表面带有羧基；
(4)在EDC/NHS的作用下，利用羧基和氨基的缩合反应，将步骤(3)制备的CdTe量子点修饰到步骤(2)制备的二氧化硅纳米粒子表面，形成比率荧光探针，将比率荧光探针分散于超纯水，得到比率荧光探针溶液；
(5)通过NaBH4还原Ag+的方法得到银纳米颗粒，最大吸收波长为400nm；将步骤(4)得到的比率荧光探针溶液与银纳米颗粒直接混合，得到基于银刻蚀的比率荧光探针。
上述步骤(1)-(4)采用现有技术中已有的方法制备即可。
比如步骤(1)中，将0.3重量份的亮氨酸和1重量份的尿素溶解于水中，微波4min得到淡黄色固体，加入10体积份的水溶解，然后离心得到淡黄色上清液，即为所制备碳点；当重量份表示“g”时，体积份表示“mL”。
步骤(2)中，将1.8体积份的曲拉通-100和1.8体积份的正己醇分散在7.5体积份的环己烷中，然后加入0.5体积份的步骤1制备的碳点和0.06体积份的的氨水(28％)以形成微乳液，然后加入0.1体积份的正硅酸乙酯以引发水解，在室温下搅拌混合物10小时后，加入0.02体积份的3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)继续反应5小时，使氨基修饰二氧化硅表面，然后用丙酮破乳，所得沉淀洗涤，得到氨基修饰的包覆有碳点的二氧化硅纳米粒子。
步骤(3)中，将92.4重量份的Cd(NO3)2·4H2O溶解于75体积份的蒸馏水中，加入0.63体积份的巯基乙酸，并迅速用1.0MNaOH将混合物调节至pH 9-10，在N2下搅拌后，迅速加入1体积份的新鲜制备的NaHTe水溶液(使用40毫克NaBH4和38.3毫克碲粉末分散于2mL水中，40℃下反应4个小时得到淡紫色溶液，取用其中的1mL)，将溶液加热至沸腾并回流6小时，得到CdTe量子点溶液，CdTe量子点的表面带有羧基；当重量份表示“mg”时，体积份表示“mL”。
步骤(4)中，搅拌下将2体积份的步骤3制备的CdTe量子点溶液与4体积份的H2O和2体积份的EDC/NHS(2mg/mL)混合；15分钟后，将1.3重量份的步骤2制备的二氧化硅纳米粒子注入混合物中，并将混合物在黑暗中剧烈搅拌4小时。通过离心收集得到的沉淀物，即为所制备的比率荧光探针；当重量份表示“mg”时，体积份表示“mL”。
作为优选，步骤(5)中，混合后，所述比率荧光探针的浓度为100mg/L，银纳米颗粒的浓度为10μM。
本发明的第二个目的是提供一种基于银刻蚀的比率荧光探针。
本发明的第三个目的是提供基于双重检测机理构建双响应比率荧光探针的方法，步骤如下：
(1)构建基于银刻蚀的比率荧光探针；
(2)在步骤(1)的基于银刻蚀的比率荧光探针中加入H2O2，得到基于双重检测机理构建的双响应比率荧光探针。
本发明的第四个目的是提供一种基于双重检测机理构建的双响应比率荧光探针。
本发明的第五个目的是提供上述双响应比率荧光探针在定量检测H2O2浓度，以及定量检测可以产生H2O2的生化反应的原料的浓度中的应用，比如检测葡萄糖浓度。
本发明的第六个目的是提供一种定量检测H2O2浓度的方法，步骤如下：
(1)构建基于银刻蚀的比率荧光探针；
(2)在步骤(1)的基于银刻蚀的比率荧光探针中分别加入系列已知浓度的H2O2，构建系列双响应比率荧光探针，得到系列不同强度的响应信号，测定I400和I600两个波长下的荧光强度；
(3)利用两个波长下的荧光强度比值I400/I600与H2O2间的线性关系，构建线性方程；
(4)将待检H2O2加入步骤(1)的基于银刻蚀的比率荧光探针中，测定两个波长下的荧光强度比值I400/I600，代入线性方程，得到待检H2O2的浓度。
作为优选，步骤(3)中，线性方程的线型范围为1-150μM，检测限为0.28μM。
本发明的第七个目的是提供一种定量检测葡萄糖浓度的方法，步骤如下：
(1)将不同已知浓度的葡萄糖与葡萄糖氧化酶反应，以产生不同浓度的H2O2，然后在此反应溶液中加入银纳米颗粒所述的比率荧光探针溶液，进行荧光检测，测定I400和I600两个波长下的荧光强度，利用两个波长下的荧光强度比值I400/I600与葡萄糖间的线性关系，得到线性方程；
(2)将待检葡萄糖按照步骤(1)中所述方法测定荧光强度比值I400/I600，代入线性方程，得到待检葡萄糖的浓度。
作为优选，步骤(1)中，所述银纳米颗粒的浓度为10μM，所述比率荧光探针溶液的浓度为100mg/L。
本发明的创新点在于：首次将内滤效应和电子转移两种响应模式有效组合，采用双响应模式，构建高检测灵敏度的比率荧光探针，能够定量检测H2O2浓度和葡萄糖浓度，以及其他可以产生H2O2的生化反应的原料的浓度，如利用葡萄糖的氧化为H2O2检测葡萄糖，基于胆固醇氧化酶催化的胆固醇氧化检测胆固醇等。
传统的核壳结构比率荧光探针，核内部的荧光物质作为参比，在检测过程中其荧光信号不变。而在本发明中，核内部的荧光物质也参与响应，大大提高了检测灵明度。
传统的基于银刻蚀的荧光探针，刻蚀产生的银离子并不参与检测，本发明中，刻蚀产物银离子也参与检测。
传统的比率荧光探针，大多只有一种响应模式，本发明结合内滤效应和电子转移两种响应模式。
基于双重响应模式的比率荧光探针与参比型比率荧光探针相比，大大提高了检测灵敏度，检测限更低，且颜色变化对比更强烈。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明的双响应比率荧光探针的构建示意图。
图2为不同双响应比率荧光探针检测H2O2的数据图和颜色变化图。
图3为不同参比型比率荧光探针检测H2O2的数据图和颜色变化图。
图4为葡萄糖的比色可视化检测结果。
具体实施方式
以下的实施例便于更好地理解本发明，但并不限定本发明。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为市售。
实施例1
基于双重检测机理构建双响应比率荧光探针的构建示意图见图1，具体构建步骤如下：
1.采用微波法制备发射波长在400nm的发蓝光的碳点。
将0.3g亮氨酸和1g尿素溶解于10mL水中，家用微波炉中微波4min得到淡黄色固体，重新加入10mL水将其溶解，离心(12,000rpm,10min)得到淡黄色上清液，即为所制备碳点。该碳点为紫外灯下发蓝色荧光，最大发射波长为400nm。
碳点制备方法很多，原料很多，制备的发射波长也很多，可以从400-700nm可以调控。本发明中需要碳点的发射波长与银纳米颗粒的吸收波长相同。因此制备发射波长是400nm的碳点。
2.通过反相微乳液法将碳点包覆在二氧化硅内部，同时利用3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)将其表面修饰上氨基。
1.8mL曲拉通-100(TX-100)和1.8mL正己醇分散在7.5mL环己烷中，然后加入500μL步骤1制备的碳点和60μL的氨水(重量百分浓度为28％)以形成微乳液。接下来，加入100μL正硅酸乙酯以引发水解，在室温下搅拌混合物10小时后，加入20μL 3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)继续反应5小时，使氨基修饰二氧化硅表面。微乳液用丙酮破乳，所得沉淀依次用乙醇和水洗涤，得到氨基修饰的包覆有碳点的二氧化硅纳米粒子。在紫外灯下，该沉淀可以看到蓝色荧光(碳点的荧光)，该沉淀为直径70nm左右的圆球形，表面光滑(TEM图谱)。
3.水热法制备巯基丙酸修饰的发射波长为600nm的CdTe量子点，其表面带有羧基。
将92.4mg Cd(NO3)2·4H2O溶解于75mL的蒸馏水中，加入63μL巯基乙酸，并迅速用1.0M NaOH将混合物调节至pH 9-10。在N2下搅拌30分钟后，迅速加入1mL新鲜制备的NaHTe水溶液(使用40毫克NaBH4和38.3毫克碲粉末分散于2mL水中，40度下反应4个小时得到淡紫色溶液，取用其中的1mL)，将溶液加热至沸腾并回流6小时，得到CdTe量子点溶液，CdTe量子点的表面带有羧基。所得到的羧基修饰的CdTe量子点最大发射峰在600nm处，在紫外灯下具有强烈桔红色荧光。CdTe量子点的颜色随回流时间而变。回流时间越长，颜色从黄-绿-桔色-红色方向移动。为得到发射波长为600nm的CdTe量子点，应控制回流时间为6小时。
4.在EDC/NHS的作用下，利用羧基和氨基的缩合反应，将CdTe量子点修饰到二氧化硅微球表面，形成比率荧光探针。
在25mL烧瓶中搅拌下将2mL步骤3制备的CdTe量子点溶液(CdTe QDs溶液)与4mLH2O和2mL EDC/NHS(2mg/mL)混合。15分钟后，将1.3mg步骤2制备的二氧化硅纳米粒子注入混合物中，并将混合物在黑暗中剧烈搅拌4小时。通过离心收集得到的沉淀物，即为所制备的比率荧光探针。沉淀物用超纯水洗涤以除去多余的量子点和其它化学物质，最终产物分散在15mL超纯水中，得到比率荧光探针溶液。
本步中，量子点的用量对比率探针的构建影响较大。若用量太少，则键合上去的量子点太少，比率荧光探针中量子点的荧光较弱；若用量太多，则量子点荧光太强，会遮盖内部碳点的荧光。经过实验优化，量子点的使用量为上述用量。
5.将步骤4得到的比率荧光探针与银纳米颗粒(最大吸收波长在400nm)直接混合，由于内滤效应，银纳米颗粒猝灭比率探针内部碳点的荧光强度。
(1)通过NaBH4还原Ag+的方法得到银纳米颗粒，外观呈现黄色溶液，最大吸收波长为400nm；
(2)在步骤4得到的比率荧光探针溶液中加入上述银纳米颗粒，两者的用量分别为：比率荧光探针100mg/L，银颗粒10μM，银纳米颗粒的形貌为：球形银纳米颗粒，得到基于银刻蚀的比率荧光探针。
本步中，比率荧光探针的用量和银颗粒的用量，均影响检测的灵敏度和检测限。条件优化，最佳的用量为在100mg/L比率荧光探针中加入10μM银颗粒。所有浓度均为在最终体系中的浓度。优化方法如下：
荧光探针的用量，影响银颗粒的用量，因此二者一起进行优化。如首先固定探针用量为50mg/L，改变不同的银纳米颗粒的用量。记录此过程中碳点强度随银用量的变化趋势。在曲线拐点处的银用量2μM为最佳银用量。然后固定探针用量为50mg/L，银用量为2μM，加入不同浓度的H2O2，测定该体系对H2O2的响应线性范围和检出限。
与此方法相同，改变探针用量为100mg/L和150mg/L，分别重复上述操作，确定最佳银颗粒用量，以及检测H2O2的线性范围和检出限。
综合考虑检出限和线性范围，最终确定最佳的用量为在100mg/L比率荧光探针中加入10μM银颗粒。
6.在步骤5构建的基于银刻蚀的比率荧光探针中加入H2O2(H2O2可以将银颗粒刻蚀为银离子)，得到基于内滤效应和电子转移双重检测机理构建双响应比率荧光探针。
在步骤5得到的基于银刻蚀的比率荧光探针中分别加入H2O2，构建双响应比率荧光探针。
伴随着银颗粒的刻蚀，比率探针内部碳点的荧光得以恢复；同时由于产生的银离子可以通过电子转移作用猝灭比率探针外部量子点的荧光，使得量子点荧光猝灭。
根据以上机理，可以通过内滤效应和电子转移两种响应模式，检测H2O2浓度：
首先，改变H2O2的用量，可以得到不同强度的响应信号，测定I400和I600两个波长下的荧光强度，利用两个波长下的荧光强度比值(I400/I600)与H2O2间的线性关系，得到线性方程，荧光强度比值(I400/I600)与H2O2间的线性方程为：y＝0.03516+0.00711x。其线型范围为1-150μM，检测限为0.28μM(见图2)。
然后，将待检测H2O2按照上述方法操作，测定荧光强度比值I400/I600，测定荧光强度比值I400/I600，代入线性方程，从而得到待检H2O2的浓度。
图2为不同双响应比率荧光探针检测H2O2的数据图和颜色变化图。
图3为不同参比型比率荧光探针检测H2O2的数据图和颜色变化图。
7.利用葡萄糖在葡萄糖氧化酶的作用下产生H2O2，本发明方法可以用来检测葡萄糖的含量。
将不同已知浓度的葡萄糖与固定浓度的葡萄糖氧化酶((30μg·mL-1)在37℃反应1.5h，以产生不同浓度的H2O2，然后在此反应溶液中加入银纳米颗粒(10μM)和步骤4得到的比率荧光探针溶液(100mg/L)。上述溶液混合后，室温反应5min后，进行荧光检测。测定I400和I600两个波长下的荧光强度。
首先，改变葡萄糖的用量，可以得到不同强度的响应信号，测定I400和I600两个波长下的荧光强度，利用两个波长下的荧光强度比值(I400/I600)与葡萄糖间的线性关系，得到线性方程，荧光强度比值(I400/I600)与葡萄糖浓度间的线性方程为：y0.22584+0.02242x。其线型范围为1-150μM，检测限为0.28μM(见图2)。
然后，将待检测葡萄糖按照上述方法操作，测定荧光强度比值I400/I600，代入线性方程，从而得到待检葡萄糖的浓度。
利用两个波长下的荧光强度比值(I400/I600)与葡萄糖用量的关系，可以定量检测葡萄糖，其线型范围为2-200μM，检测限为0.59μM。
8.基于双响应比率荧光探针可视化检测葡萄糖：利用步骤7的方法进行检测时，当葡萄糖浓度为30μM以下时，比率探针颜色为橘色；当葡萄糖浓度为30-70μM时，比率探针颜色为粉红色；当葡萄糖浓度为>70μM时，比率探针颜色为蓝色。利用上述比率探针颜色从橘色-粉红色-蓝色的变化，实现葡萄糖的比色可视化检测(见图4)。
图4为葡萄糖的比色可视化检测结果。
本发明的基于内滤效应和电子转移的比率荧光探针的构建可以推广到其它形貌银纳米颗粒刻蚀的工作体系中去。如基于三角银，金@银纳米棒的刻蚀检测H2O2，以及可以产生H2O2的生化反应，如利用葡萄糖的氧化为H2O2检测葡萄糖；基于胆固醇氧化酶催化的胆固醇氧化检测胆固醇等。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于银刻蚀的比率荧光探针的构建方法，其特征在于：步骤如下：
(1)以亮氨酸和尿素为碳源采用微波法制备发射波长在400nm的发蓝光的碳点；
(2)通过反相微乳液法将步骤(1)制备的碳点包覆在二氧化硅内部，同时利用3-氨丙基三乙氧基硅烷将其表面修饰上氨基，得到氨基修饰的包覆有碳点的二氧化硅纳米粒子；
(3)水热法制备巯基丙酸修饰的发射波长为600nm的CdTe量子点，其表面带有羧基；
(4)在EDC/NHS的作用下，利用羧基和氨基的缩合反应，将步骤(3)制备的CdTe量子点修饰到步骤(2)制备的二氧化硅纳米粒子表面，形成比率荧光探针，将比率荧光探针分散于超纯水，得到比率荧光探针溶液；
(5)通过NaBH4还原Ag+的方法得到银纳米颗粒，最大吸收波长为400nm；将步骤(4)得到的比率荧光探针溶液与银纳米颗粒直接混合，得到基于银刻蚀的比率荧光探针。
2.根据权利要求1所述的基于银刻蚀的比率荧光探针的构建方法，其特征在于：步骤(5)中，混合后，所述比率荧光探针的浓度为100mg/L，银纳米颗粒的浓度为10μM。
3.一种基于银刻蚀的比率荧光探针，其特征在于：其是应用权利要求1或2所述的方法构建的。
4.基于双重检测机理构建双响应比率荧光探针的方法，其特征在于：步骤如下：
(1)按照权利要求1或2中的方法构建基于银刻蚀的比率荧光探针。
5.一种基于双重检测机理构建的双响应比率荧光探针，其特征在于：是应用权利要求4的方法构建的。
6.权利要求5所述的双响应比率荧光探针在定量检测H2O2浓度，以及定量检测可以产生H2O2的生化反应的原料的浓度中的应用。
7.一种定量检测H2O2浓度的方法，其特征在于：步骤如下：
(1)按照权利要求1或2中的方法构建基于银刻蚀的比率荧光探针；
(2)在步骤(1)的基于银刻蚀的比率荧光探针中分别加入系列已知浓度的H2O2，构建系列双响应比率荧光探针，得到系列不同强度的响应信号，测定I400和I600两个波长下的荧光强度；
(3)利用两个波长下的荧光强度比值I400/I600与H2O2间的线性关系，构建线性方程；
(4)将待检H2O2加入步骤(1)的基于银刻蚀的比率荧光探针中，测定两个波长下的荧光强度比值I400/I600，代入线性方程，得到待检H2O2的浓度。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：步骤(3)中，线性方程的线型范围为1-150μM，检测限为0.28μM。
9.一种定量检测葡萄糖浓度的方法，其特征在于：步骤如下：
(1)将不同已知浓度的葡萄糖与葡萄糖氧化酶反应，以产生不同浓度的H2O2，然后在此反应溶液中加入银纳米颗粒和权利要求1中所述的比率荧光探针溶液，进行荧光检测，测定I400和I600两个波长下的荧光强度，利用两个波长下的荧光强度比值I400/I600与葡萄糖间的线性关系，得到线性方程；
(2)将待检葡萄糖按照步骤(1)中所述方法测定荧光强度比值I400/I600，代入线性方程，得到待检葡萄糖的浓度。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：步骤(1)中，所述银纳米颗粒的浓度为10μM，所述比率荧光探针溶液的浓度为100mg/L。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110205115B (zh) * 2019-07-15 2022-08-26 太原理工大学 一种“开关”型CQDs@Ag核壳纳米荧光探针及其制备方法和应用
CN110835528B (zh) * 2019-11-22 2022-05-10 南宁师范大学 复合荧光纳米探针的制备及其对过氧化氢的检测方法
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CN112410018B (zh) * 2020-11-05 2022-12-20 徐州医科大学 一种用于可视化定量检测乳酸的比率荧光探针及其应用
CN116285976B (zh) * 2023-03-28 2024-03-26 云南大学 检测葡萄糖的材料及双模式信号检测方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106833646A (zh) * 2016-12-31 2017-06-13 浙江工业大学 一种基于离子印迹的比率荧光探针及其制备与应用
CN107118763A (zh) * 2017-05-19 2017-09-01 浙江工业大学 一种双发射比率型荧光探针及其制备与应用
CN107603593A (zh) * 2017-08-30 2018-01-19 浙江工业大学 一种比率型荧光探针及其制备与检测谷胱甘肽的应用

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106833646A (zh) * 2016-12-31 2017-06-13 浙江工业大学 一种基于离子印迹的比率荧光探针及其制备与应用
CN107118763A (zh) * 2017-05-19 2017-09-01 浙江工业大学 一种双发射比率型荧光探针及其制备与应用
CN107603593A (zh) * 2017-08-30 2018-01-19 浙江工业大学 一种比率型荧光探针及其制备与检测谷胱甘肽的应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Highly Sensitive Ratiometric Fluorescent Sensor for Trinitrotoluene Based on the Inner Filter Effect between Gold Nanoparticles and Fluorescent Nanoparticles;Hongzhi Lu 等;《J. Agric. Food Chem.》;20171016;第65卷;9807-9814 *
Yellow-Emissive Carbon Dot-Based Optical Sensing Platforms: Cell Imaging and Analytical Applications for Biocatalytic Reactions;Hongxia Li 等;《ACS Appl. Mater. Interfaces》;20180214;第10卷;7737-7744 *

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