蛍光Nドープカーボンドットのマイクロ波支援グリーン合成：細胞毒性とバイオイメージングアプリケーション

蛍光窒素ドープカーボンドット（N-CD）の合成のための高速で容易なマイクロ波アプローチが報告されています。N-CDは、それぞれ炭素前駆体および窒素ドーパントとして、L-アスコルビン酸（AA）およびβ-アラニン（BA）を使用して水熱的に合成されました。合成されたN-CDの形態は、高解像度透過型電子顕微鏡（HR-TEM）によって特徴付けられ、元素組成は元素マッピング法を使用して分析されました。N-CDの結晶化度とグラフ化は、X線回折（XRD）およびラマン分光法によって調べられました。カーボンドット（CD）上の窒素のドーピングは、フーリエ変換赤外線（ATR-FTIR）分光法およびX線光電子分光法（XPS）との減衰総反射併用によって明らかにされました。合成されたN-CDの光学特性は、UV可視（UV-Vis）および蛍光分光法によって調べられました。合成されたN-CDは、325nmの励起下で401nmで強い青色蛍光を発します。合成されたN-CDの励起依存排出特性は、蛍光結果から露出しました。合成されたN-CDの量子収量は、参照キニーネ硫酸に対する約14％です。Madin-Darby犬腎臓（MDCK）およびHeLa細胞の合成N-CDの細胞毒性は、細胞カウントKIT-8（CCK-8）細胞毒性アッセイを介して評価されました。結果は、蛍光n-CDが細胞毒性が少ないことを示唆しており、さらに、MDCKおよびHeLa細胞の共焦点イメージングの染色プローブとして成功裏に適用されました。

A fast and facile microwave approach for the synthesis of fluorescent nitrogen-doped carbon dots (N-CDs) is reported. The N-CDs were hydrothermally synthesized using l-ascorbic acid (AA) and β-alanine (BA) as the carbon precursor and the nitrogen dopant, respectively. The morphology of synthesized N-CDs was characterized by high resolution transmission electron microscopy (HR-TEM) and the elemental composition was analyzed using elemental mapping method. The crystallinity and graphitation of N-CDs were examined by X-ray diffraction (XRD) and Raman spectroscopy. The doping of nitrogen over the carbon dots (CDs) was revealed by attenuated total reflection conjunction with Fourier transform infrared (ATR-FTIR) spectroscopy and X-ray photo electron spectroscopy (XPS). The optical properties of synthesized N-CDs were examined by UV-Visible (UV-Vis) and fluorescence spectroscopy. The synthesized N-CDs emit strong blue fluorescence at 401nm under excitation of 325nm. The excitation dependent emission property of synthesized N-CDs was exposed from fluorescence results. The quantum yield of synthesized N-CDs is about 14% against the reference quinine sulfate. The cytotoxicity of synthesized N-CDs on Madin-Darby Canine Kidney (MDCK) and HeLa cells were evaluated through Cell Counting Kit-8 (CCK-8) cytotoxicity assay. The results implied that the fluorescent N-CDs showed less cytotoxicity, further which was successfully applied as a staining probe for the confocal imaging of MDCK and HeLa cells.