Abstract Background For more than a decade, water-soluble, eco-friendly, biocompatible, and low-toxicity fluorescent nanomaterials have received considerable attention for their numerous in vivo and in vitro applications in biomedical imaging, disease diagnostics, and environmental monitoring. Owing to their tunable photoluminescence properties, carbon-based luminescent nanomaterials have shown great potential in bioimaging, photocatalysis, and biosensing among other applications. Results Marine environments provide excellent resources for the fabrication of these nanomaterials, because many marine organisms contain interesting trigger organic compounds that can be used as precursors. Herein, we synthesize multi-color emissive carbon dots (CDs) with an intrinsic photoluminescence quantum yield of 20.46%. These nanostructures were achieved through the one-step hydrothermal treatment of marine polysaccharide chondroitin sulfate, obtained from shark cartilage, in aqueous solution. Conclusions We successfully demonstrate the low toxicity of our marine resource-derived CDs in zebrafish, and provide an initial assessment of their possible use as a bioimaging agent. Notably, the newly synthesized CDs localize in the intestines of zebrafish larvae, thereby indicating their biocompatibility and potential use as in vivo dyes. How to cite: Kim KW, Choi TY, Kwon YM, et al. Simple synthesis of photoluminescent carbon dots from a marine polysaccharide found in shark cartilage. Electron J Biotechnol 2020;47. https://doi.org/10.1016/j.ejbt.2020.07.003 .

中文翻译：

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从鲨鱼软骨中发现的海洋多糖中简单合成光致发光碳点

摘要背景十多年来，水溶性、生态友好、生物相容性和低毒的荧光纳米材料因其在生物医学成像、疾病诊断和环境监测中的大量体内和体外应用而受到广泛关注。由于其可调节的光致发光特性，碳基发光纳米材料在生物成像、光催化和生物传感等应用中显示出巨大的潜力。结果 海洋环境为制造这些纳米材料提供了极好的资源，因为许多海洋生物含有有趣的触发有机化合物，可用作前体。在此，我们合成了本征光致发光量子产率为 20.46% 的多色发光碳点 (CD)。这些纳米结构是通过对从鲨鱼软骨中获得的海洋多糖硫酸软骨素在水溶液中进行一步水热处理而获得的。结论我们成功地证明了我们的海洋资源来源的 CD 在斑马鱼中的低毒性，并对其作为生物成像剂的可能用途进行了初步评估。值得注意的是，新合成的 CDs 位于斑马鱼幼虫的肠道中，从而表明它们的生物相容性和作为体内染料的潜在用途。如何引用：Kim KW、Choi TY、Kwon YM 等。从鲨鱼软骨中发现的海洋多糖中简单合成光致发光碳点。电子 J 生物技术 2020；47。https://doi.org/10.1016/j.ejbt.2020.07.003。在水溶液中。结论我们成功地证明了我们的海洋资源来源的 CD 在斑马鱼中的低毒性，并对其作为生物成像剂的可能用途进行了初步评估。值得注意的是，新合成的 CDs 位于斑马鱼幼虫的肠道中，从而表明它们的生物相容性和作为体内染料的潜在用途。如何引用：Kim KW、Choi TY、Kwon YM 等。从鲨鱼软骨中发现的海洋多糖中简单合成光致发光碳点。电子 J 生物技术 2020；47。https://doi.org/10.1016/j.ejbt.2020.07.003。在水溶液中。结论我们成功地证明了我们的海洋资源来源的 CD 在斑马鱼中的低毒性，并对其作为生物成像剂的可能用途进行了初步评估。值得注意的是，新合成的 CDs 位于斑马鱼幼虫的肠道中，从而表明它们的生物相容性和作为体内染料的潜在用途。如何引用：Kim KW、Choi TY、Kwon YM 等。从鲨鱼软骨中发现的海洋多糖中简单合成光致发光碳点。电子 J 生物技术 2020；47。https://doi.org/10.1016/j.ejbt.2020.07.003。新合成的 CD 位于斑马鱼幼虫的肠道中，从而表明它们的生物相容性和作为体内染料的潜在用途。如何引用：Kim KW、Choi TY、Kwon YM 等。从鲨鱼软骨中发现的海洋多糖中简单合成光致发光碳点。电子 J 生物技术 2020；47。https://doi.org/10.1016/j.ejbt.2020.07.003。新合成的 CD 位于斑马鱼幼虫的肠道中，从而表明它们的生物相容性和作为体内染料的潜在用途。如何引用：Kim KW、Choi TY、Kwon YM 等。从鲨鱼软骨中发现的海洋多糖中简单合成光致发光碳点。电子 J 生物技术 2020；47。https://doi.org/10.1016/j.ejbt.2020.07.003。