1. 研究目的与意义（文献综述）
碳点（cds）是一种新型的荧光碳纳米材料，粒径一般在10 nm以下。碳点第一次制备成功是在2004年[1]。由于其在细胞标记，生物成像、药物载体、荧光探针和催化剂等方面具有极大的潜在应用，引起了越来越多的关注[2-4]。值得一提的是，碳点具有许多有吸引力的特性，如多色荧光性，荧光稳定性，细胞无毒性和生物相容性等[5,6]。到目前为止，关于碳点合成方法的报道，主要有激光辐射法，高温热解法，化学氧化法，电化学法，水热法和超声波处理法等[7]。值得注意的是，微波法合成碳点的方法已经引起了越来越多研究者的关注和研究热情，这是由于采用微波法制备碳点具有仪器设备要求低、易于操作、反应时间短、反应效率高、绿色环保、碳点产率和荧光量子产率较高等优点[8,9]。
近年来，随着能源危机和环境危机等问题的不断加剧，人们开始逐渐对可再生资源加以研究和利用，天然高分子领域的生物大分子材料已经得到了迅速发展，并成为了研究热点，生物大分子领域的基础和应用研究的优秀成果促进了基于可再生资源的新型产业的发展。一般而言，自然界中的生物大分子主要包括纤维素、甲壳素、淀粉、木质素、多糖、蛋白质等，这些材料成为未来主要生物医用材料的原料的可能性极大。地球上的各种不同结构、不同形态和不同功能的生物大分子材料，是自然界赋予人类的一种宝贵的资源与财富[10]。
与合成高分子相比，天然的生物大分子具有许多独特的特点和优点。首先，生物大分子来源广泛，价格低廉，绿色环保，是一种可再生资源；其次，生物大分子具有良好的生物相容性和生物可降解性，降解产物无毒；再次，有一些生物大分子材料能促进细胞的粘附、生长、增殖和分化，有利于其在组织工程等生物医学领域的应用；另外，许多生物大分子的分子链上含有特殊的官能基团，因此可以通过化学、物理和生物技术等对其进行改性，制备出综合性能更加优良的新材料来满足不同用途的需要[10]。由于生物大分子具有这些优良的特性，因此其应用领域非常广泛，市场潜力巨大，除应用于农业、餐饮业、包装、化妆品、生活日用品等邻域外，在生物医学等领域也具有巨大发展前景[11]。
2. 研究的基本内容与方案
（1）采用微波法处理壳聚糖水溶液合成碳点。首先配制浓度为3%的壳聚糖水溶液：称取适量壳聚糖粉末加入蒸馏水中，再用一定浓度的盐酸和氢氧化钠调节其ph至5.5左右,充分搅拌至完全溶解，得到壳聚糖水溶液。然后取适量壳聚糖水溶液置于微波炉中，加热一段时间后关闭微波炉，产物自然冷却后取出。接着，在微波产物中加入适量蒸馏水，充分搅拌溶解后离心，取离心后的上清液，得到碳点水分散液。然后在紫外灯下观察上清液的荧光。经过初步的实验探索，得到了具有强荧光的碳点水分散液。利用测试分析手段对碳点的粒径及粒径分布、表面形貌和荧光性能等进行研究和分析和研究。
（2）取适量以上所制备的碳点与生物大分子溶液（如壳聚糖或明胶），采用共混的方法按一定的浓度比例混合得到生物大分子/碳点荧光复合物，并对所制备的荧光复合物的荧光性能进行研究表征，主要包括采用动态粒径分析仪、电子显微镜等分析碳点在生物大分子中的分散性和粒径分布，以及利用荧光显微镜、数码相机、紫外灯、uv-vis分光光度计、荧光分光光度计等测试分析手段，生物大分子/碳点荧光复合物的荧光性能等。
（3）对上述所制备的生物大分子/碳点荧光复合物的应用进行研究，包括将其应用于制备生物大分子/碳点荧光复合膜的研究、将生物大分子/碳点荧光复合物应用于细胞标记和成像上的研究。
3. 研究计划与安排
第1－3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需原材料和实验仪器，熟悉实验操作。确定方案，完成开题报告。
第4—7周：以壳聚糖水溶液为反应物、采用微波法制备碳点，并对碳点进行表征分析。采用动态光散射粒度分析仪、透射电子显微镜、紫外灯、uv-vis分光光度计、荧光分光光度计等仪器对碳点的粒径及粒径分布、表面形貌和荧光性进行研究和分析。
第8－14周：采用共混的方法将碳点与生物大分子（如壳聚糖或明胶）复合，制备生物大分子/碳点荧光复合物并对其表征分析，重点研究碳点在生物大分子中的分散性和粒径分布，以及这种复合物的荧光性能。在采用一定的方法将生物大分子/碳点荧光复合物应用于制备碳点荧光复合膜，并研究大分子/碳点荧光复合物在生物标记和细胞成像上的应用。
4. 参考文献（12篇以上）
1.x. xu, r. ray, y. gu, h. j. ploehn, l. gearheart, k. raker and w. a. scrivens,journal of the american chemical society, 2004, 126, 12736.
2.m. zheng, s. liu, j. li, d. qu, h. zhao, x. guan, x. hu, z. xie, x. jing and z. sun, advanced materials, 2014, 26, 3554.
3.y. song, s. zhu, s. xiang, x. zhao, j. zhang, h. zhang, y. fu and b. yang, nanoscale, 2014, 6, 4676.
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