Mn ist ein für den menschlichen Körper essentielles Spurenelement und spielt eine wichtige Rolle in vielen Lebensprozessen. Jüngste Studien haben gezeigt, dass Mn²⁺ den cGAS-STING-Weg unabhängig aktivieren kann, was die Wirksamkeit der Immuntherapie erheblich verbessert. Aufgrund des Mangels an spezifischen molekularen Sonden für Mn²⁺ hinken Forschungsergebnisse zu den molekularen Mechanismen der immunologischen Regulation über den Mn²⁺-vermittelten cGAS-STING-Weg jedoch hinterher. Daher besteht ein dringender Bedarf an Methoden zur Detektion und Bildgebung von Mn²⁺ in lebenden Zellen. In dieser Arbeit wurden Aspartinsäure und p-Phenylendiamin als Ausgangsmaterialien verwendet, um mittels eines einstufigen hydrothermalen Verfahrens Kohlenstoff-Quantum-Dots mit doppeltem Emissionscharakter zu synthetisieren. Beim Zugabe von Mn²⁺ zur Lösung der Kohlenstoff-Quantum-Dots wird der Fluoreszenzemissionspeak bei 350 nm deutlich verstärkt, während die Emissionsintensität bei 610 nm weitgehend unverändert bleibt. Daher können die Signale bei 350 nm und 610 nm als Reaktions- beziehungsweise Referenzsignal verwendet werden, um eine spezifische ratiometrische Fluoreszenzsonde für Mn²⁺ zu erstellen. Unter optimalen Bedingungen weist diese Sonde einen guten linearen Bereich von 0,9 bis 15 μmol/L auf und hat eine Nachweisgrenze von 61 nmol/L. Dank des durch Mn²⁺ vermittelten ratiometrischen Fluoreszenzsignalantwort verfügt diese Sonde über hervorragende Sensitivität, Spezifität und Stabilität und kann weiter für die Analyse und Zellbildgebung von Mn²⁺ in komplexen biologischen Proben angewendet werden, was für die Erforschung der molekularen Mechanismen der immunologischen Regulation des durch Mn²⁺ vermittelten cGAS-STING-Wegs potenziellen Anwendungswert besitzt.

Mn²⁺;Kohlenstoff-Quantum-Dots;ratiometrisch;Zellbildgebung;Fluoreszenz