近日，中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院研究員喻學(xué)鋒課題組與武漢大學(xué)教授王取泉、香港城市大學(xué)教授朱劍豪合作，由課題組成員謝寒寒等成功制備出超薄硒化鉍二維層狀材料，并應(yīng)用于光聲成像引導(dǎo)的光熱治療。相關(guān)論文Metabolizable Ultrathin Bi2Se3 Nanosheets in Imaging-Guided Photothermal Therapy 已被納米期刊Small (DOI: 10.1002/smll.201601050) 作為封面報(bào)道(Back Cover)。
近年來，石墨烯等二維層狀材料因其獨(dú)特的性能和廣闊的應(yīng)用前景引起人們越來越多的關(guān)注。作為二維層狀材料的一種，硒化鉍（Bi2Se3）具有顯著的熱電和光電性能，同時(shí)具有良好的生物活性和生物相容性，引起了科學(xué)家們的極大興趣。粒度對于二維層狀材料的功能優(yōu)化至關(guān)重要，幾個(gè)原子層厚度的二維材料往往具有很好的電學(xué)和光學(xué)特性。同時(shí)在生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用中，粒度不僅影響細(xì)胞攝取和生物相容性，更影響其在體內(nèi)的代謝。因此，如何制備出超薄超小的硒化鉍納米片，是當(dāng)前應(yīng)用中所亟待解決的熱點(diǎn)問題。
針對該問題，課題組建立了一種簡單的液相合成方法，實(shí)現(xiàn)了硒化鉍的大規(guī)模制備，所得到的硒化鉍納米片厚度僅為1.7nm，片層大小約為31.4nm。研究發(fā)現(xiàn)，這種超薄硒化鉍納米片具有優(yōu)異的近紅外光學(xué)性能，在808nm的消光系數(shù)為11.5Lg-1cm-1，光熱轉(zhuǎn)換效率達(dá)到34.6%，還具有高的光聲轉(zhuǎn)換效率，可實(shí)現(xiàn)光聲引導(dǎo)的腫瘤光熱治療，并能有效代謝出體外。這些研究表明了這種超薄硒化鉍二維材料在生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)領(lǐng)域的巨大潛力。
該項(xiàng)目得到深圳市孔雀團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目、香港研究基金會綜合研究基金等項(xiàng)目資助。
圖：（左）Small封面圖片。（右）硒化鉍納米片透射電鏡圖片（a）；硒化鉍在腫瘤處的光聲成像（b）；硒化鉍在體內(nèi)的代謝（c）；活體光熱治療（d）。
