Lysosomes are crucial dynamic organelles which play key roles in different cellular processes such as autophagy, endocytosis and phagocytosis. Thus, long-term and real-time lysosomal imaging is desirable and essential to understand the dynamics and biological functions of lysosomes. Herein, ultra-stable carbon dots (CDs) which have shown many advantages such as pH-independence, high water solubility, good photostability and high biocompatibility for lysosome labeling and long-term tracking were synthesized using a one-pot pyrolysis method via microwave irradiation. Compared with the commercial lysosome probe (LysoTracker™ Deep Red), the fluorescent CDs show superior resistance to photobleaching and the HeLa cells were stably labeled by CDs for over 48 h. In addition, the CDs could stain lysosomes in different cell lines with high specificity and track lysosomal movements. Furthermore, the CDs could stain not only lysosomes in living cells, but also lysosomes in drug-induced apoptotic cells and fixed cells, suggesting that they are suitable for lysosomal tracking under both physiological and toxicological processes. All these excellent properties could be attributable to the ultrastability of CDs, which can be employed for constructing nanoplatforms for other applications such as drug carriers and signal guiders in biological processes. This study provides not only a strategy to synthesize green fluorescent CDs for tracking lysosomes, but also a promising candidate for drug loading and signal guidance of biological processes.

中文翻译：

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固有的溶酶体靶向荧光碳点，具有超稳定性，可用于长期溶酶体成像。

溶酶体是至关重要的动态细胞器，它们在不同的细胞过程（例如自噬，内吞作用和吞噬作用）中发挥关键作用。因此，长期和实时的溶酶体成像对于理解溶酶体的动力学和生物学功能而言是理想且必不可少的。在此，使用一锅热解法通过微波辐照合成了显示出许多优点的超稳定碳点（CDs），例如pH依赖性，高水溶性，良好的光稳定性和高的生物相容性，用于溶酶体标记和长期跟踪。 。与商业溶酶体探针（LysoTracker™深红色）相比，荧光CD表现出对光漂白的优异抵抗力，并且HeLa细胞被CD稳定标记超过48小时。此外，CD可以高特异性地染色不同细胞系中的溶酶体，并追踪溶酶体的运动。此外，CD不仅可以染色活细胞中的溶酶体，还可以染色药物诱导的凋亡细胞和固定细胞中的溶酶体，表明它们适合在生理和毒理学过程中进行溶酶体追踪。所有这些优异的性能都可归因于CD的超稳定性，它可用于构建其他应用的纳米平台，例如生物过程中的药物载体和信号引导剂。这项研究不仅提供了合成绿色荧光CD来跟踪溶酶体的策略，而且为药物装载和生物过程的信号指导提供了有希望的候选者。CD不仅可以染色活细胞中的溶酶体，还可以染色药物诱导的凋亡细胞和固定细胞中的溶酶体，表明它们适合在生理和毒理学过程中进行溶酶体追踪。所有这些优异的性能都可归因于CD的超稳定性，它可用于构建其他应用的纳米平台，例如生物过程中的药物载体和信号引导剂。这项研究不仅提供了合成绿色荧光CD来跟踪溶酶体的策略，而且为药物装载和生物过程的信号指导提供了有希望的候选者。CD不仅可以染色活细胞中的溶酶体，还可以染色药物诱导的凋亡细胞和固定细胞中的溶酶体，表明它们适合在生理和毒理学过程中进行溶酶体追踪。所有这些优异的性能都可归因于CD的超稳定性，它可用于构建其他应用的纳米平台，例如生物过程中的药物载体和信号引导剂。这项研究不仅提供了合成绿色荧光CD来跟踪溶酶体的策略，而且为药物装载和生物过程的信号指导提供了有希望的候选者。所有这些优异的性能都可归因于CD的超稳定性，它可用于构建其他应用的纳米平台，例如生物过程中的药物载体和信号引导剂。这项研究不仅提供了合成绿色荧光CD来跟踪溶酶体的策略，而且为药物装载和生物过程的信号指导提供了有希望的候选者。所有这些优异的性能都可归因于CD的超稳定性，它可用于构建其他应用的纳米平台，例如生物过程中的药物载体和信号引导剂。这项研究不仅提供了合成绿色荧光CD来跟踪溶酶体的策略，而且为药物装载和生物过程的信号指导提供了有希望的候选者。