Carbon-based nanodots for biomedical applications and clinical transformation prospects

Abstract

Carbon dots (CDs), emerging as a promising class of nanomaterials, have garnered significant interest in the field of biomedicine due to their unique physicochemical properties. This review provides a comprehensive overview of the recent advancements in the biomedical applications of CDs, emphasizing their potential for revolutionizing diagnostics, therapy, and bio-imaging. We discuss the synthesis and functionalization of CDs, which are pivotal in tailoring their properties for specific biomedical applications. The applications of CDs in bioimaging include fluorescence imaging, magnetic resonance imaging, photoacoustic imaging, etc. Additionally, this review delves into the benefits of CDs in the treatment of diseases including cancer, inflammation and Alzheimer’s, etc. Finally, we look forward to the future of CDs in the field of biomedicine, emphasizing the necessity of interdisciplinary collaboration to overcome current obstacles and facilitate the clinical translation of CDs-based technologies. This review aims to provide a summary and perspectives on the latest developments of CDs in biomedicine, hoping to inspire further research in this rapidly advancing field.

Keywords

bioimaging / biomedical applications / carbon dots / structural design / therapy

References

[1] S. Wu, H. Li, D. N. Futaba, G. Chen, C. Chen, K. Zhou, Q. Zhang, M. Li, Z. Ye, M. Xu, Adv. Mater. 2022, 34, 2201046.

[2] Q. Sun, R. Zhang, J. Qiu, R. Liu, W. Xu, Adv. Mater. 2018, 30, 1705630.

[3] V. Schroeder, S. Savagatrup, M. He, S. Lin, T. M. Swager, Chem. Rev. 2019, 119, 599.

[4] P. Zhang, B. Zhu, P. Du, J. Travas-Sejdic, Chem. Rev. 2024, 124, 722.

[5] K. P. Loh, D. Ho, G. N. C. Chiu, D. T. Leong, G. Pastorin, E. K.-H. Chow, Adv. Mater. 2018, 30, 1802368.

[6] Z. Yang, T. Xu, H. Li, M. She, J. Chen, Z. Wang, S. Zhang, J. Li, Chem. Rev. 2023, 123, 11047.

[7] C. Dong, M. Xu, S. Wang, M. Ma, O. U. Akakuru, H. Ding, A. Wu, Z. Zha, X. Wang, H. Bi, J. Nanobiotechnol. 2021, 19, 299.

[8] J. Ackermann, J. T. Metternich, S. Herbertz, S. Kruss, Angew. Chem., Int. Ed. 2022, 61, e202112372.

[9] H. Sun, Y. Zhou, J. Ren, X. Qu, Angew. Chem., Int. Ed. 2018, 57, 9224.

[10] P. Xie, S.-T. Yang, T. He, S. Yang, X.-H. Tang, Int. J. Mol. Sci. 2017, 18, 2562.

[11] C. Wang, J. Xie, X. Dong, L. Mei, M. Zhao, Z. Leng, H. Hu, L. Li, Z. Gu, Y. Zhao, Small 2020, 16, 1906915.

[12] L. Ðorđević, F. Arcudi, M. Cacioppo, M. Prato, Nat. Nanotechnol. 2022, 17, 112.

[13] Y.-P. Sun, B. Zhou, Y. Lin, W. Wang, K. A. S. Fernando, P. Pathak, M. J. Meziani, B. A. Harruff, X. Wang, H. Wang, P. G. Luo, H. Yang, M. E. Kose, B. Chen, L. M. Veca, S.-Y. Xie, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 7756.

[14] K. Nekoueian, M. Amiri, M. Sillanpää, F. Marken, R. Boukherroub, S. Szunerits, Chem. Soc. Rev. 2019, 48, 4281.

[15] X. Yao, R. E. Lewis, C. L. Haynes, Acc. Chem. Res. 2022, 55, 3312.

[16] X. Bao, Y. Yuan, J. Chen, B. Zhang, D. Li, D. Zhou, P. Jing, G. Xu, Y. Wang, K. Hola, D. Shen, C. Wu, L. Song, C. Liu, R. Zboril, S. Qu, Light: Sci. Appl. 2018, 7, 91.

[17] Y. J. Chung, J. Kim, C. B. Park, ACS Nano 2020, 14, 6470.

[18] S. Chung, R. A. Revia, M. Zhang, Adv. Mater. 2021, 33, 1904362.

[19] L. Wang, W. Li, L. Yin, Y. Liu, H. Guo, J. Lai, Y. Han, G. Li, M. Li, J. Zhang, R. Vajtai, P. M. Ajayan, M. Wu, Sci. Adv. 2020, 6, eabb6772.

[20] H. Ding, S.-B. Yu, J.-S. Wei, H.-M. Xiong, ACS Nano 2016, 10, 484.

[21] X. Xu, R. Ray, Y. Gu, H. J. Ploehn, L. Gearheart, K. Raker, W. A. Scrivens, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 12736.

[22] D. Pan, J. Zhang, Z. Li, M. Wu, Adv. Mater. 2010, 22, 734.

[23] J. Liu, D. Li, K. Zhang, M. Yang, H. Sun, B. Yang, Small 2018, 14, 1703919.

[24] Z. Wang, F. Yuan, X. Li, Y. Li, H. Zhong, L. Fan, S. Yang, Adv. Mater. 2017, 29, 1702910.

[25] F. Yuan, T. Yuan, L. Sui, Z. Wang, Z. Xi, Y. Li, X. Li, L. Fan, Z. a. Tan, A. Chen, M. Jin, S. Yang, Nat. Commun. 2018, 9, 2249.

[26] J. Liu, R. Li, B. Yang, ACS Cent. Sci. 2020, 6, 2179.

[27] S. Zhu, Q. Meng, L. Wang, J. Zhang, Y. Song, H. Jin, K. Zhang, H. Sun, H. Wang, B. Yang, Angew. Chem., Int. Ed. 2013, 52, 3953.

[28] S.-Y. Song, K.-K. Liu, J.-Y. Wei, Q. Lou, Y. Shang, C.-X. Shan, Nano Lett. 2019, 19, 5553.

[29] H. Yang, Y. Liu, Z. Guo, B. Lei, J. Zhuang, X. Zhang, Z. Liu, C. Hu, Nat. Commun. 2019, 10, 1789.

[30] Z. Bian, A. Wallum, A. Mehmood, E. Gomez, Z. Wang, S. Pandit, S. Nie, S. Link, B. G. Levine, M. Gruebele, ACS Nano 2023, 17, 22788.

[31] D. Li, E. V. Ushakova, A. L. Rogach, S. Qu, Small 2021, 17, 2102325.

[32] Z. Tian, X. Zhang, D. Li, D. Zhou, P. Jing, D. Shen, S. Qu, R. Zboril, A. L. Rogach, Adv. Opt. Mater. 2017, 5, 1700416.

[33] S. Miao, K. Liang, J. Zhu, B. Yang, D. Zhao, B. Kong, Nano Today 2020, 33, 100879.

[34] L. Jiang, H. Ding, M. Xu, X. Hu, S. Li, M. Zhang, Q. Zhang, Q. Wang, S. Lu, Y. Tian, H. Bi, Small 2020, 16, 2000680.

[35] H. Ding, J. Xu, L. Jiang, C. Dong, Q. Meng, S. u. Rehman, J. Wang, Z. Ge, V. Y. Osipov, H. Bi, Chin. Chem. Lett. 2021, 32, 3646.

[36] Y. Yan, J. Chen, N. Li, J. Tian, K. Li, J. Jiang, J. Liu, Q. Tian, P. Chen, ACS Nano 2018, 12, 3523.

[37] X. Pei, D. Xiong, H. Wang, S. Gao, X. Zhang, S. Zhang, J. Wang, Angew. Chem., Int. Ed. 2018, 57, 3687.

[38] Y. Xu, B. Wang, M. Zhang, J. Zhang, Y. Li, P. Jia, H. Zhang, L. Duan, Y. Li, Y. Li, X. Qu, S. Wang, D. Liu, W. Zhou, H. Zhao, H. Zhang, L. Chen, X. An, S. Lu, S. Zhang, Adv. Mater. 2022, 34, 2200905.

[39] J. Liu, Y. Geng, D. Li, H. Yao, Z. Huo, Y. Li, K. Zhang, S. Zhu, H. Wei, W. Xu, J. Jiang, B. Yang, Adv. Mater. 2020, 32, 1906641.

[40] M. P. Sk, A. Jaiswal, A. Paul, S. S. Ghosh, A. Chattopadhyay, Sci. Rep. 2012, 2, 383.

[41] X. Zhang, Q. Yu, P. Zhou, S. Yang, J. Xia, T. Deng, C. Yu, Biomater. Adv. 2022, 139, 212995.

[42] T. Tong, H. Hu, J. Zhou, S. Deng, X. Zhang, W. Tang, L. Fang, S. Xiao, J. Liang, Small 2020, 16, 1906206.

[43] Y. Qiu, D. Gao, H. Yin, K. Zhang, J. Zeng, L. Wang, L. Xia, K. Zhou, Z. Xia, Q. Fu, Sens. Actuators, B 2020, 324, 128722.

[44] J. Zhang, L. Zou, Q. Li, H. Wu, Z. Sun, X. Xu, L. Shi, Z. Sun, G. Ma, ACS Appl. Bio Mater. 2023, 6, 3984.

[45] L. Chen, S. Yang, Y. Li, Z. Liu, H. Wang, Y. Zhang, K. Qi, G. Wang, P. He, G. Ding, Adv. Funct. Mater. 2024, 34, 2401246.

[46] L. Cao, X. Wang, M. J. Meziani, F. Lu, H. Wang, P. G. Luo, Y. Lin, B. A. Harruff, L. M. Veca, D. Murray, S.-Y. Xie, Y.-P. Sun, J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 11318.

[47] D. Li, P. Jing, L. Sun, Y. An, X. Shan, X. Lu, D. Zhou, D. Han, D. Shen, Y. Zhai, S. Qu, R. Zbořil, A. L. Rogach, Adv. Mater. 2018, 30, 1705913.

[48] B. B. Karakoçak, A. Laradji, T. Primeau, M. Y. Berezin, S. Li, N. Ravi, ACS Appl. Mater. Interfaces 2021, 13, 277.

[49] N. Xin, D. Gao, B. Su, T. Zhou, Y. Zhu, C. Wu, D. Wei, J. Sun, H. Fan, ACS Sens. 2023, 8, 1161.

[50] R. Qin, S. Li, Y. Qiu, Y. Feng, Y. Liu, D. Ding, L. Xu, X. Ma, W. Sun, H. Chen, Nat. Commun. 2022, 13, 1938.

[51] J. Zhang, Y. Yuan, M. Gao, Z. Han, C. Chu, Y. Li, P. C. M. van Zijl, M. Ying, J. W. M. Bulte, G. Liu, Angew. Chem., Int. Ed. 2019, 58, 9871.

[52] S.-T. Yang, L. Cao, P. G. Luo, F. Lu, X. Wang, H. Wang, M. J. Meziani, Y. Liu, G. Qi, Y.-P. Sun, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 11308.

[53] Y. Liu, J. H. Lei, G. Wang, Z. Zhang, J. Wu, B. Zhang, H. Zhang, E. Liu, L. Wang, T.-M. Liu, G. Xing, D. Ouyang, C.-X. Deng, Z. Tang, S. Qu, Adv. Sci. 2022, 9, 2202283.

[54] C.-L. Shen, H.-R. Liu, Q. Lou, F. Wang, K.-K. Liu, L. Dong, C.-X. Shan, Theranostics 2022, 12, 2860.

[55] M. Zheng, S. Ruan, S. Liu, T. Sun, D. Qu, H. Zhao, Z. Xie, H. Gao, X. Jing, Z. Sun, ACS Nano 2015, 9, 11455.

[56] S. Li, W. Su, H. Wu, T. Yuan, C. Yuan, J. Liu, G. Deng, X. Gao, Z. Chen, Y. Bao, F. Yuan, S. Zhou, H. Tan, Y. Li, X. Li, L. Fan, J. Zhu, A. T. Chen, F. Liu, Y. Zhou, M. Li, X. Zhai, J. Zhou, Nat. Biomed. Eng. 2020, 4, 704.

[57] S. E, C. He, J.-H. Wang, Q. Mao, X. Chen, ACS Nano 2021, 15, 14465.

[58] X.-W. Hua, Y.-W. Bao, F.-G. Wu, ACS Appl. Mater. Interfaces 2018, 10, 10664.

[59] L. Jiang, H. Cai, W. Zhou, Z. Li, L. Zhang, H. Bi, Adv. Mater. 2023, 35, 2210776.

[60] G. Han, J. Zhao, R. Zhang, X. Tian, Z. Liu, A. Wang, R. Liu, B. Liu, M.-Y. Han, X. Gao, Z. Zhang, Angew. Chem., Int. Ed. 2019, 58, 7087.

[61] Z. Zhou, L. Yang, J. Gao, X. Chen, Adv. Mater. 2019, 31, 1804567.

[62] T.-H. Shin, Y. Choi, S. Kim, J. Cheon, Chem. Soc. Rev. 2015, 44, 4501.

[63] E. Boros, M. Polasek, Z. Zhang, P. Caravan, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 19858.

[64] X. Li, Y. Fu, S. Zhao, J. Xiao, M. Lan, B. Wang, K. Zhang, X. Song, L. Zeng, Chem. Eng. J. 2022, 430, 133101.

[65] Y.-Y. Yao, G. Gedda, W. M. Girma, C.-L. Yen, Y.-C. Ling, J.-Y. Chang, ACS Appl. Mater. Interfaces 2017, 9, 13887.

[66] X. He, Q. Luo, J. Zhang, P. Chen, H.-J. Wang, K. Luo, X.-Q. Yu, Nanoscale 2019, 11, 12973.

[67] H. Chen, G. D. Wang, W. Tang, T. Todd, Z. Zhen, C. Tsang, K. Hekmatyar, T. Cowger, R. B. Hubbard, W. Zhang, J. Stickney, B. Shen, J. Xie, Adv. Mater. 2014, 26, 6761.

[68] H. Chen, G. D. Wang, X. Sun, T. Todd, F. Zhang, J. Xie, B. Shen, Adv. Funct. Mater. 2016, 26, 3973.

[69] N. Yu, T. Huang, T. Duan, Y. Bao, R. Gao, X. Wang, K. Xu, C. Han, Chem. Eng. J. 2022, 440, 135801.

[70] S. Sun, L. Zhao, D. Wu, H. Zhang, H. Lian, X. Zhao, A. Wu, L. Zeng, ACS Appl. Bio Mater. 2021, 4, 1969.

[71] J. Wang, X. Hu, H. Ding, X. Huang, M. Xu, Z. Li, D. Wang, X. Yan, Y. Lu, Y. Xu, Y. Chen, P. C. Morais, Y. Tian, R.-Q. Zhang, H. Bi, ACS Appl. Mater. Interfaces 2019, 11, 18203.

[72] B. Tian, S. Liu, L. Feng, S. Liu, S. Gai, Y. Dai, L. Xie, B. Liu, P. Yang, Y. Zhao, Adv. Funct. Mater. 2021, 31, 2100549.

[73] S. Yang, Z. Chen, P. Zhou, J. Xia, T. Deng, C. Yu, Carbon 2023, 202, 130.

[74] H. Wang, R. Revia, K. Wang, R. J. Kant, Q. Mu, Z. Gai, K. Hong, M. Zhang, Adv. Mater. 2017, 29, 1605416.

[75] H. Wang, R. Revia, Q. Mu, G. Lin, C. Yen, M. Zhang, Nanoscale Horiz. 2020, 5, 573.

[76] D. Croci, R. Santalla Méndez, S. Temme, K. Soukup, N. Fournier, A. Zomer, R. Colotti, V. Wischnewski, U. Flögel, R. B. van Heeswijk, J. A. Joyce, Sci. Transl. Med. 2022, 14, eabo2952.

[77] S. Radhakrishnan, A. Samanta, P. M. Sudeep, K. L. Maldonado, S. A. Mani, G. Acharya, C. S. Tiwary, A. K. Singh, P. M. Ajayan, Part. Part. Syst. Charact. 2017, 34, 1600221.

[78] C. Guo, Q. Nie, S. Xu, L. Wang, Anal. Chem. 2021, 93, 13880.

[79] Y. Yuan, C. Wang, S. Kuddannaya, J. Zhang, D. R. Arifin, Z. Han, P. Walczak, G. Liu, J. W. M. Bulte, Nat. Biomed. Eng. 2022, 6, 658.

[80] X. Zhang, H. Guo, C. Chen, B. Quan, Z. Zeng, J. Xu, Z. Chen, L. Wang, Appl. Mater. Today 2023, 30, 101706.

[81] Y. Su, S. Liu, Y. Guan, Z. Xie, M. Zheng, X. Jing, Biomaterials 2020, 255, 120110.

[82] N. A. Bayoumi, A. N. Emam, Int. J. Radiat. Biol. 2021, 97, 977.

[83] H. Liu, X. Lv, J. Qian, H. Li, Y. Qian, X. Wang, X. Meng, W. Lin, H. Wang, ACS Nano 2020, 14, 13304.

[84] D. Bouzas-Ramos, J. Cigales Canga, J. C. Mayo, R. M. Sainz, J. Ruiz Encinar, J. M Costa-Fernandez, Adv. Funct. Mater. 2019, 29, 1903884.

[85] C. He, X. Lin, Y. Mei, Y. Luo, M. Yang, Y. Kuang, X. Yi, W. Zeng, Q. Huang, B. Zhong, Front. Chem. 2022, 10, 905475.

[86] D. Hanahan, Cancer Discovery 2022, 12, 31.

[87] H. Wang, J. Di, Y. Sun, J. Fu, Z. Wei, H. Matsui, A. del C. Alonso, S. Zhou, Adv. Funct. Mater. 2015, 25, 5537.

[88] H. Xu, J. Chang, H. Wu, H. Wang, W. Xie, Y. Li, X. Li, Y. Zhang, L. Fan, Small 2023, 19, 2207204.

[89] L. Hou, D. Chen, R. Wang, R. Wang, H. Zhang, Z. Zhang, Z. Nie, S. Lu, Angew Chem., Int. Ed. Engl. 2021, 60, 6581.

[90] W. Su, M. Tan, Z. Wang, J. Zhang, W. Huang, H. Song, X. Wang, H. Ran, Y. Gao, G. Nie, H. Wang, Angew Chem., Int. Ed. Engl. 2023, 62, e202218128.

[91] W.-B. Zhao, D.-D. Chen, K.-K. Liu, Y. Wang, R. Zhou, S.-Y. Song, F.-K. Li, L.-Z. Sui, Q. Lou, L. Hou, C.-X. Shan, Chem. Eng. J. 2023, 452, 139231.

[92] W. Sun, L. Luo, Y. Feng, Y. Qiu, C. Shi, S. Meng, X. Chen, H. Chen, Adv. Mater. 2020, 32, 2000377.

[93] M. Zhang, W. Wang, F. Wu, T. Zheng, J. Ashley, M. Mohammadniaei, Q. Zhang, M. Wang, L. Li, J. Shen, Y. Sun, Biomaterials 2020, 252, 120106.

[94] K. L. Hess, I. L. Medintz, C. M. Jewell, Nano Today 2019, 27, 73.

[95] H. Liu, Z. Xie, M. Zheng, Small 2023, 19, e2206683.

[96] J. Ge, Q. Jia, W. Liu, L. Guo, Q. Liu, M. Lan, H. Zhang, X. Meng, P. Wang, Adv. Mater. 2015, 27, 4169.

[97] H. Chen, Y. Qiu, D. Ding, H. Lin, W. Sun, G. D. Wang, W. Huang, W. Zhang, D. Lee, G. Liu, J. Xie, X. Chen, Adv. Mater. 2018, 30, 1802748.

[98] D. Guo, J. H. Lei, D. Rong, T. Zhang, B. Zhang, Z. Tang, H. M. Shen, C. X. Deng, S. Qu, Adv. Sci. 2022, 9, e2205106.

[99] Y. Zhang, Q. Jia, F. Nan, J. Wang, K. Liang, J. Li, X. Xue, H. Ren, W. Liu, J. Ge, P. Wang, Biomaterials 2023, 293, 121953.

[100] T. Zhang, Q. Cheng, J. H. Lei, B. Wang, Y. Chang, Y. Liu, G. Xing, C. Deng, Z. Tang, S. Qu, Adv. Mater. 2023, 35, e2302705.

[101] P. Muhammad, S. Hanif, J. Li, A. Guller, F. U. Rehman, M. Ismail, D. Zhang, X. Yan, K. Fan, B. Shi, Nano Today 2022, 45, 101530.

[102] M. Palashuddin Sk, U. Goswami, S. S. Ghosh, A. Chattopadhyay, J. Mater. Chem. B 2015, 3, 5673.

[103] Y. Jin, Q. Zhang, X. Qin, Z. Liu, Z. Li, X. Zhong, L. Xia, J. He, B. Fang, J. Nanobiotechnol. 2022, 20, 469.

[104] Y. Ma, W. Gao, Y. Zhang, M. Yang, X. Yan, Y. Zhang, G. Li, C. Liu, C. Xu, M. Zhang, ACS Appl. Mater. Interfaces 2022, 14, 6358.

[105] W. Wang, X. Lin, X. Dong, Y. Sun, Acta Biomater. 2022, 148, 298.

[106] Z. Guo, Z. Wang, Y. Liu, H. Wu, Q. Zhang, J. Han, J. Liu, C. Zhang, ACS Appl. Mater. Interfaces 2023, 15, 20726.

[107] H. Lei, A. Alu, J. Yang, X. He, C. He, W. Ren, Z. Chen, W. Hong, L. Chen, X. He, L. Yang, J. Li, Z. Wang, W. Wang, Y. Wei, S. Lu, G. Lu, X. Song, X. Wei, Nat. Commun. 2023, 14, 2678.

[108] F. Gao, J. Liu, P. Gong, Y. Yang, Y. Jiang, Chem. Eng. J. 2023, 462, 142338.

[109] C. Dong, S. Wang, M. Ma, P. Wei, Y. Chen, A. Wu, Z. Zha, H. Bi, Appl. Mater. Today 2021, 25, 101178.

[110] Y. Zhang, W. Gao, Y. Ma, L. Cheng, L. Zhang, Q. Liu, J. Chen, Y. Zhao, K. Tu, M. Zhang, C. Liu, Nano Today 2023, 49, 101768.

[111] Y. Ma, J. Zhao, L. Cheng, C. Li, X. Yan, Z. Deng, Y. Zhang, J. Liang, C. Liu, M. Zhang, Carbon 2023, 204, 526.

[112] Z. T. Rosenkrans, T. Sun, D. Jiang, W. Chen, T. E. Barnhart, Z. Zhang, C. A. Ferreira, X. Wang, J. W. Engle, P. Huang, W. Cai, Adv. Sci. 2020, 7, 2000420.

[113] H. Wang, D. Yu, J. Fang, Y. Zhou, D. Li, Z. Liu, J. Ren, X. Qu, Chem. Sci. 2020, 11, 12721.

[114] B. Kong, T. Yang, F. Cheng, Y. Qian, C. Li, L. Zhan, Y. Li, H. Zou, C. Huang, J. Colloid Interface Sci. 2022, 611, 545.

[115] C. Liu, W. Fan, W.-X. Cheng, Y. Gu, Y. Chen, W. Zhou, X.-F. Yu, M. Chen, M. Zhu, K. Fan, Q.-Y. Luo, Adv. Funct. Mater. 2023, 33, 2213856.

[116] J. M. Long, D. M. Holtzman, Cell 2019, 179, 312.

[117] T. Zhang, X. Chen, C. Yuan, X. Pang, P. Shangguan, Y. Liu, L. Han, J. Sun, J. W. Y. Lam, Y. Liu, J. Wang, B. Shi, B. Zhong Tang, Angew. Chem., Int. Ed. 2023, 62, e202211550.

[118] W. Zhang, N. Kandel, Y. Zhou, N. Smith, B. C. L. B. Ferreira, M. Perez, M. L. Claure, K. J. Mintz, C. Wang, R. M. Leblanc, J. Colloid Interface Sci. 2022, 617, 20.

[119] Y. Lu, Z. Guo, Y. Zhang, C. Li, Y. Zhang, Q. Guo, Q. Chen, X. Chen, X. He, L. Liu, C. Ruan, T. Sun, B. Ji, W. Lu, C. Jiang, Adv. Sci. 2019, 6, 1801586.

[120] J. C. H. Q. Jing He, Prog. Chem. 2023, 35, 655.

[121] L. Kuang, Y. Kang, H. Wang, R. Huang, B. Lei, M. Zhong, X. Yang, Food Chem. 2023, 404, 134704.

[122] X. Wang, Y. Zhang, M. Zhang, H. Kong, S. Wang, J. Cheng, H. Qu, Y. Zhao, Molecules 2019, 24, 4125.

[123] S. Wang, Y. Zhang, H. Kong, M. Zhang, J. Cheng, X. Wang, F. Lu, H. Qu, Y. Zhao, Nanomedicine 2019, 14, 2925.

[124] M. L. Zhang, J. J. Cheng, J. Hu, J. Luo, Y. Zhang, F. Lu, H. Kong, H. H. Qu, Y. Zhao, J. Nanobiotechnol. 2021, 19, 105.

[125] W. Gao, J. He, L. Chen, X. Meng, Y. Ma, L. Cheng, K. Tu, X. Gao, C. Liu, M. Zhang, K. Fan, D.-W. Pang, X. Yan, Nat. Commun. 2023, 14, 160.

[126] P. Li, L. Sun, S. Xue, D. Qu, L. An, X. Wang, Z. Sun, SmartMat 2022, 3, 226.

[127] E. M. Darby, E. Trampari, P. Siasat, M. S. Gaya, I. Alav, M. A. Webber, J. M. A. Blair, Nat. Rev. Microbiol. 2023, 21, 280.

[128] C. J. L Murray, K. S. Ikuta, F. Sharara, L. Swetschinski, G. Robles Aguilar, A. Gray, C. Han, C. Bisignano, P. Rao, E. Wool, S. C. Johnson, A. J. Browne, M. G. Chipeta, F. Fell, S. Hackett, G. Haines-Woodhouse, B. H. Kashef Hamadani, E. A. P. Kumaran, B. McManigal, S. Achalapong, R. Agarwal, S. Akech, S. Albertson, J. Amuasi, J. Andrews, A. Aravkin, E. Ashley, F.-X. Babin, F. Bailey, S. Baker, B. Basnyat, A. Bekker, R. Bender, J. A. Berkley, A. Bethou, J. Bielicki, S. Boonkasidecha, J. Bukosia, C. Carvalheiro, C. Castañeda-Orjuela, V. Chansamouth, S. Chaurasia, S. Chiurchiù, F. Chowdhury, R. Clotaire Donatien, A. J. Cook, B. Cooper, T. R. Cressey, E. Criollo-Mora, M. Cunningham, S. Darboe, N. P. J. Day, M. De Luca, K. Dokova, A. Dramowski, S. J. Dunachie, T. Duong Bich, T. Eckmanns, D. Eibach, A. Emami, N. Feasey, N. Fisher-Pearson, K. Forrest, C. Garcia, D. Garrett, P. Gastmeier, A. Z. Giref, R. C. Greer, V. Gupta, S. Haller, A. Haselbeck, S. I. Hay, M. Holm, S. Hopkins, Y. Hsia, K. C. Iregbu, J. Jacobs, D. Jarovsky, F. Javanmardi, A. W. J. Jenney, M. Khorana, S. Khusuwan, N. Kissoon, E. Kobeissi, T. Kostyanev, F. Krapp, R. Krumkamp, A. Kumar, H. H. Kyu, C. Lim, K. Lim, D. Limmathurotsakul, M. J. Loftus, M. Lunn, J. Ma, A. Manoharan, F. Marks, J. May, M. Mayxay, N. Mturi, T. Munera-Huertas, P. Musicha, L. A. Musila, M. M Mussi-Pinhata, R. N. Naidu, T. Nakamura, R. Nanavati, S. Nangia, P. Newton, C. Ngoun, A. Novotney, D. Nwakanma, C. W. Obiero, T. J. Ochoa, A. Olivas-Martinez, P. Olliaro, E. Ooko, E. Ortiz-Brizuela, P. Ounchanum, G. D. Pak, J. L. Paredes, A. Y. Peleg, C. Perrone, T. Phe, K. Phommasone, N. Plakkal, A. Ponce-de-Leon, M. Raad, T. Ramdin, S. Rattanavong, A. Riddell, T. Roberts, J. V. Robotham, A. Roca, V. D. Rosenthal, K. E. Rudd, N. Russell, H. S. Sader, W. Saengchan, J. Schnall, J. A. G. Scott, S. Seekaew, M. Sharland, M. Shivamallappa, J. Sifuentes-Osornio, A. J. Simpson, N. Steenkeste, A. J. Stewardson, T. Stoeva, N. Tasak, A. Thaiprakong, G. Thwaites, C. Tigoi, C. Turner, P. Turner, H. R. van Doorn, S. Velaphi, A. Vongpradith, M. Vongsouvath, H. Vu, T. Walsh, J. L. Walson, S. Waner, T. Wangrangsimakul, P. Wannapinij, T. Wozniak, T. E. M. W. Young Sharma, K. C. Yu, P. Zheng, B. Sartorius, A. D. Lopez, A. Stergachis, C. Moore, C. Dolecek, M. Naghavi, Lancet 2022, 399, 629.

[129] K. Hsieh, K. E. Mach, P. Zhang, J. C. Liao, T.-H. Wang, Acc. Chem. Res. 2022, 55, 123.

[130] M. Tariq, A. Singh, N. Varshney, S. K. Samanta, M. P. Sk, Mater. Today Commun. 2022, 33, 104347.

[131] A. Verma, F. Arshad, K. Ahmad, U. Goswami, S. K. Samanta, A. K. Sahoo, M. P. Sk, Nanotechnology 2020, 31, 095101.

[132] X. Qu, C. Gao, L. Fu, Y. Chu, J.-H. Wang, H. Qiu, J. Chen, ACS Appl. Mater. Interfaces 2023, 15, 18608.

[133] W.-B. Zhao, K.-K. Liu, Y. Wang, F.-K. Li, R. Guo, S.-Y. Song, C.-X. Shan, Adv. Healthcare Mater. 2023, 12, 2300324.

[134] J. Li, J. Ma, H. Sun, M. Yu, H. Wang, Q. Meng, Z. Li, D. Liu, J. Bai, G. Liu, X. Xing, F. Han, B. Li, Sci. Adv. 2023, 9, eadf8645.

[135] C. Mou, X. Wang, J. Teng, Z. Xie, M. Zheng, J. Nanobiotechnol. 2022, 20, 368.

[136] M. Zhang, X. Zhai, T. Ma, Y. Huang, C. Yan, Y. Du, Chem. Eng. J. 2021, 423, 130301.

[137] J. Li, W. Fu, X. Zhang, Q. Zhang, D. Ma, Y. Wang, W. Qian, D. Zhu, Carbon 2023, 208, 208.

[138] L. Zhang, B. Huang, J. Jin, Y. Li, N. Gu, BMEMat 2023, 2, e12057.

[139] G. Cutshaw, S. Uthaman, N. Hassan, S. Kothadiya, X. Wen, R. Bardhan, Chem. Rev. 2023, 123, 8297.

[140] H. Li, X. Yan, D. Kong, R. Jin, C. Sun, D. Du, Y. Lin, G. Lu, Nanoscale Horiz. 2020, 5, 218.

[141] M. P. Sk, S. K. Sailapu, A. Chattopadhyay, ChemPhysChem 2015, 16, 723.

[142] F. Lin, C. Jia, F.-G. Wu, Small Structures 2022, 3, 2200033.

[143] S. Emmert, G. Quargnali, S. Thallmair, P. Rivera-Fuentes, Nat. Chem. 2023, 15, 1415.

[144] X. Zhou, L. Li, Y. Wang, T. Kong, Z. Cao, H. Xie, W. Liang, Y. Wang, S. Qian, J. Chao, J. Zheng, Anal. Chem. 2023, 95, 8906.

[145] S. Wei, B. wang, H. Zhang, C. Wang, S. Cui, X. Yin, C. Jiang, G. Sun, Chem. Eng. J. 2023, 466, 143103.

[146] M. Liang, G. Song, Y. Wan, Y. Chen, F. Wang, X. Liu, Chin. Chem. Lett. 2023, 108573.

[147] F. Yang, D. Lin, L. Pan, J. Zhu, J. Shen, L. Yang, C. Jiang, Anal. Chem. 2021, 93, 14506.

[148] J. Li, S. Yang, Z. Liu, G. Wang, P. He, W. Wei, M. Yang, Y. Deng, P. Gu, X. Xie, Z. Kang, G. Ding, H. Zhou, X. Fan, Adv. Mater. 2021, 33, 2005096.

[149] X. Xu, Q. Sun, Y. Ma, X. Jiang, N. Niu, L. Chen, Sens. Actuators, B 2022, 364, 131881.

[150] D. He, X. Yang, X. He, K. Wang, X. Yang, X. He, Z. Zou, Chem. Commun. 2015, 51, 14764.

[151] L. Li, L. Shi, J. Jia, O. Eltayeb, W. Lu, Y. Tang, C. Dong, S. Shuang, ACS Appl. Mater. Interfaces 2020, 12, 18250.

[152] G. Gao, Y.-W. Jiang, H.-R. Jia, J. Yang, F.-G. Wu, Carbon 2018, 134, 232.

[153] D. Chang, Z. Zhao, H. Shi, J. Feng, Y. Yang, L. Shi, Sens. Actuators, B 2022, 362, 131792.

[154] R. Yuan, B. Yan, C. Lai, X. Wang, Y. Cao, J. Tu, Y. Li, Q. Wu, ACS Omega 2023, 8, 22099.

[155] R. A. Cairns, I. S. Harris, T. W. Mak, Nat. Rev. Cancer 2011, 11, 85.

[156] H. Wang, S. Yang, L. Chen, Y. Li, P. He, G. Wang, H. Dong, P. Ma, G. Ding, Bioact. Mater. 2024, 33, 174.

[157] Y. Han, Y. Zhang, S. Wu, M. Jalalah, S. A. Alsareii, Y. Yin, F. A. Harraz, G. Li, ACS Appl. Mater. Interfaces 2021, 13, 36919.

RIGHTS & PERMISSIONS

2024 The Authors. BMEMat published by John Wiley & Sons Australia, Ltd on behalf of Shandong University.