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天然蚕丝具有优异的生物相容性和力学性能,是一种用途广泛的纤维材料,但在紫外光照射下蚕丝呈淡蓝、淡黄色或无荧光效果。基因修饰技术和有机染料染色技术是制备荧光蚕丝的常用方式,但它们成本高、安全环保性差等问题也十分明显。因此,用无毒、生物相容性好、环境友好、高发光性和低成本的物质喂养蚕似乎是生产荧光蚕丝的最佳方法之一。

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近日,复旦大学报道了一种以桑叶为原料制备的碳点(cds),其具有较强的近红外荧光,绝对量子产率(qy)为73%,半峰全宽(fwhm)为20 nm,是迄今为止所知的最亮的深红色发射碳点(r-cds),而且具有良好的生物相容性和荧光稳定性。

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用这种cds喂养后,蚕会发出鲜红色的荧光,而且能够健康生长,正常结茧,蚕茧在日光下呈粉红色,在紫外线下呈亮红色荧光。通过对试验蚕和蚕茧的解剖分析可获得cds的代谢途径,即荧光cds被蚕从消化道吸收,然后转移到丝腺,最后进入蚕茧,未被吸收的cds随粪便排出体外。

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该研究是第一次利用近红外发射cds安全喂养蚕,以产生具有荧光效果的蚕丝。由于这种r-cds可以很容易地从桑叶中大规模制备,且饲用蚕的成活率接近100%,因此未来可用于荧光蚕丝的规模化制备并扩大其实际应用领域。

相关工作以“mulberry leaves derived red emissive carbon dots for feeding silkworms to produce brightly fluorescent silk”为题发表在《advanced materials》上。


论文链接

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202200152



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