该综述系统总结了NIR-CDs的制备策略（包括前驱体筛选、反应优化及合成后修饰），深入探讨了其发光机制（碳核态、表面态、分子态贡献）及光学性能调控方法（杂原子掺杂、表面工程、自组装等），并评述了其在生物传感、深层成像和协同光疗中的应用。针对NIR-CDs当前面临的挑战，并提出了面向临床转化的未来发展方向，旨在为功能性碳纳米材料的设计提供整体视角。 近红外碳点（NIR-CDs）的可控制备主要依赖“自下而上”法（如水热/溶剂热、微波辅助等），通过选择具有大π共轭体系或杂原子的前驱体（如柠檬酸、苯二胺、有机染料、聚合物及生物质等），并结合反应条件（溶剂、温度、时间、pH等）的精细调控，实现发射波长向NIR-I/II区的拓展。当前策略强调前驱体分子工程与杂原子掺杂，以优化碳点的尺寸、共轭结构及表面化学，但对批次重现性和构效关系的定量理解仍是未来研究的重点。 NIR-CDs的发光源于碳核态、表面态、分子态及交联增强发射（CEE）的协同作用，其中扩展的sp2共轭域是红移的根本，而表面缺陷和分子荧光团亦贡献显著。为实现性能优化，发展了杂原子掺杂（N、S、Se及金属离子）、合成后修饰（共价修饰、氧化还原）、自组装与剥离以及材料杂化（与二维材料或无机基质复合）等调控策略，从而精准调节发射波长、量子产率及多功能性，为生物医学应用奠定了理论基础。 NIR-CDs凭借低毒性、高稳定性和深层组织穿透能力，在生物传感、近红外荧光/余辉成像、光疗（光热治疗、光动力治疗、光催化治疗）及诊疗一体化中展现出广阔应用前景。它们被用于高灵敏度检测疾病标志物（如酶、miRNA）、高分辨活体成像（血管、肿瘤、脑）、高效抗肿瘤/抗菌治疗（如PTT/PDT协同），以及构建多功能纳米平台（整合成像、基因治疗、药物递送等），成为精准医学领域极具潜力的工具。 尽管NIR-CDs在合成、发光调控及生物医学应用方面取得了显著进展，但仍面临NIR-II区量子产率低、体内长期安全性及代谢途径不明、大规模制备重现性差等挑战。未来应借助计算材料学与机器学习加速构效关系研究，发展更精准的表面工程与异质结构建策略，并建立标准化的合成与评价体系，推动非临床药代动力学和毒理学研究，以促进NIR-CDs从实验室走向临床转化，成为下一代智能诊疗纳米药物。 该研究成果以“Near-infrared I/II fluorescent carbon dots: tailoring synthesis and optical properties for biomedical applications”为题发表在Coordination Chemistry Reviews上。第一作者为杜芳芳副研究员，通讯作者为于法标研究员和戴宏杰院士。

图1. NIR-CDs的合成策略、光学调控及生物医学应用示意图。 全文链接：F. Du*, R. Chen, E. Feng, H. Dai*, F. Yu*，Near-infrared I/II fluorescent carbon dots: tailoring synthesis and optical properties for biomedical applications, Coord. Chem. Rev. 2026, 551, 217460, https://doi.org/10.1016/j.ccr.2025.217460.

通讯员：杜芳芳

一审：王俊杰

二审：金红林

三审：李春报