金纳米团簇在生物成像中的应用研究

金纳米团簇作为一种新型发光的纳米材料,其粒子直径通常小于2 nm,接近电子费米波长,从而产生类似分子的性质,包括离散的电子态和与尺寸密切相关的荧光。由于金簇具有超小尺寸,优良的荧光性能和生物相容性等特点,故多次被发展为荧光传感器,应用于生物成像、传感、环境监测等方面。本文将对金簇与尺寸相关的发光原理、合成方法,以及作为纳米探针应用于生物成像研究进行综述,并对金簇的今后发展趋势做简要展望。     

金纳米簇构建传感阵列在检测中的应用研究

金纳米团簇由多个或几十个金原子组成，具有许多优点，包括大的斯托克斯位移、量子限制效应、寿命长、强的光致发光、良好的生物相容性、优良的荧光特性、水溶性和高的光学稳定性，是纳米传感器的理想材料，被广泛应用于各个领域。综述了金纳米团簇构建荧光传感阵列在检测中的研究方法和进展，阐述了其传感阵列构建机理，同时对金纳米团簇在疾病诊断和食品安全等研究领域发展趋势做简要展望。     

金银合金发光纳米团簇研究进展

金银合金纳米团簇作为一类极具潜力的发光纳米复合材料，由于其结构精准、尺寸可控、光学性能可调谐、生物相容性良好等特性，在纳米生物医学前沿领域应用的研究具有重要意义，近年来也受到材料与化学科研工作者的广泛关注。本文主要回顾了金纳米团簇、银纳米团簇及金银合金纳米团簇的合成方法、结构设计及发光性质，综述了金银合金发光纳米团簇在生物成像、分子识别和光敏抗菌等生物医学方面的应用进展，并对其未来研究方向及应用前景进行了展望。     

DNA模板荧光金属纳米团簇的合成及应用

荧光金属纳米团簇的尺寸介于金属原子和纳米颗粒之间，特殊的结构和尺寸赋予了金属纳米团簇一系列优异的荧光特性，如荧光强度高、抗光漂白性能强、较大的斯托克斯位移。脱氧核糖核酸(DNA)由于其独特的结构和可设计的序列而成为合成金属纳米簇的理想模板。DNA模板的金属纳米簇主要包括DNA模板的银纳米团簇(DNA-AgNCs)、铜纳米团簇(DNA-CuNCs)、金纳米团簇(DNA-AuNCs)等。DNA模板的金属纳米团簇作为一种新型的荧光纳米探针在生物传感和生物成像等领域具有较大潜在应用价值。基于先前对DNA模板的金属纳米团簇的研究，系统总结了DNA模板的金属纳米簇的制备、性质和在生物传感以及生物成像中的应用。最后，讨论了DNA模板的金属纳米簇的未来发展研究重点和前景。     

水溶性CdTe纳米棒的制备及在细胞成像中的应用

以亚碲酸钠(Na_2TeO_3)为碲源,半胱氨酸(L-Cys)和巯基乙酸(TGA)为双修饰剂在水相中快速合成高质量CdTe纳米棒。通过紫外可见分光光谱仪、荧光光谱仪、扫描电子显微等相关方法对产物进行表征。实验结果表明,所制备的CdTe纳米棒具有强的紫外吸收和高荧光特性及均匀的微米级棒状形貌。更重要的是通过细胞成像发现,尺寸较大的CdTe纳米棒主要进入细胞质中,不能进入细胞核。本文的研究显示:L-Cys/TGA双修饰CdTe纳米棒具有良好的荧光特性和生物相容性,在生物传感和细胞成像领域具有重要的应用价值。     

银纳米簇的制备及其应用研究进展

银纳米簇不仅具有一般金属纳米簇的性质,还具有低毒、强荧光、优异的光学稳定性以及良好的生物相融性等特性。银纳米簇在生物分析、细胞成像、环境监测以及电子器件等领域的研究及应用非常广阔。综述了银纳米簇的制备方法、银纳米簇的稳定剂制备及银纳米簇的应用。     

金纳米棒的合成、光学特性、修饰及其在生物学中的应用

由于具有独特的光学和电子特性,金纳米棒受到人们越来越多的关注。金纳米棒的这些性质主要取决于它自身的形状、大小和长径比。尤其金纳米棒独特的、可调的表面等离子体共振特性,使其在生物标记、生物成像及生物医学等领域有非常广阔的应用前景。本论文详细介绍了金纳米棒的几种合成方法及其光学特性和金纳米棒的表面修饰手段,综述和比较了金纳米棒在生物分子探针技术、荧光探针和癌症诊断和光热治疗领域的研究进展,对其存在的问题做了具体分析并对金纳米棒在生物学中的应用方向进行了展望。     

新型氟硼二吡咯纳米粒子荧光探针的合成与性能

为了解决氟硼荧类染料(BODIPY)在肿瘤诊断中吸收波长短、水溶性和生物相容性差的问题,设计开发了2种吸收波长达到近红外区的BODIPY分子,并通过与DSPE-PEG2000-MAL-RGD(PC-RGD)自组装形成具有良好水溶性和生物相容性的纳米粒子.研究了纳米粒子的荧光成像能力,结果表明:单取代分子3a和双取代分子...     

红外热成像法研究半胱氨酸修饰金纳米棒的光热抗肿瘤效果

通过配体交换法制备出两性离子半胱氨酸修饰的金纳米棒(Cys-Au NRs)以用于临床光热疗法。并在200 m W/cm2的近红外激光(808 nm)辐照下,对Cys-Au NRs进行了光热效果测试、红外热成像分析、细胞活性和荧光成像实验。当Cys-Au NRs的质量浓度为57 mg/L,Hela细胞的存活率仍高达90.1%,而光照10 min后,细胞存活率则锐减到60.1%。研究结果表明,Cys-Au NRs具有良好的生物相容性和较低的细胞毒性,且在近红外照射下,能够显著地杀死肿瘤细胞。     

SiO2荧光纳米粒子的制备及其分析应用

SiO2荧光纳米粒子由于具有良好的光学稳定性、化学活性、生物相容性、表面易功能化等特性,备受国内外研究者的关注。本文综述了目前SiO2荧光纳米粒子的主要制备方法 (反相微乳液法、Stber水解法)的原理及优缺点,并全面综述了SiO2荧光纳米粒子在生物工程、医药研究、环境检测、文物分析等方面的应用,最后对SiO2荧光纳米粒子的前景进行了展望。     

金纳米棒表面修饰技术及其功能化的研究进展

各向异性的金纳米棒由于具有独特的光学性质、较好的生物适应性,在生物医学领域得到了日益广泛的应用。本文系统评述了金纳米棒的表面修饰技术及其功能化的研究进展,内容包括:①金纳米棒的无机材料修饰,表面活性剂修饰、有机小分子及有机大分子修饰、金属材料修饰及其功能化;②金纳米棒在生物标记与识别、生物成像、癌症诊断和光热治疗等领域中的应用。     

福建物构所稀土上转换荧光生物标记材料研究取得新进展

正与传统的分子荧光标记材料(如荧光染料)相比,稀土上转换纳米发光材料不仅化学稳定性高、荧光寿命长、潜在生物毒性低,而且由于采用近红外光源激发具有较大的光穿透深度、无生物组织自荧光以及对生物组织几乎无损伤等显著优点,在荧光生物检测和成像等领域具有重要的应用前景。目前上转换纳米荧光标记材料发展的瓶颈问题是其量子产率低。提高上转换发光效率、探索新型高效的上转换纳米荧光标记材料一直是人们关注的焦点与努力的目标,也是该类材料能否获得实际应用的关键。在国家自然科学基金杰出青年和促进海峡两岸科技合作联合基金、科技部863计划和重大科学仪器开     

基于金纳米簇荧光探针快速检测中药中的微量铜

在本文中,以生物大分子牛血清蛋白(BSA)等作为合成金纳米簇的还原剂和保护剂,利用二价铜离子对金纳米簇的荧光淬灭作用,研究了铜离子浓度和荧光强度的线性关系,实现了对微量铜离子的高灵敏、高选择性的快速检测。文中收集了16种中药,通过金纳米簇的荧光淬灭作用,考察干扰离子的影响,并且实现了对中药中铜离子浓度的定量分析。     

模板法制备铜纳米簇的研究进展

金属纳米簇由于具有独特的荧光和催化性质引起了国内外研究人员的关注,尤其是金、银纳米簇的研究在过去的十年间得到了快速发展;但由于金、银的价格昂贵,近年来,与金和银在同一周期的、价格低廉的铜纳米簇也越来越成为研究的焦点。本综述根据不同的模板进行分类,重点总结了铜纳米簇常用的模板合成法的研究进展。     

作为药物载体的聚氨酯纳米胶束的研究进展

聚氨酯材料具有生物相容性好、合成简单且分子结构可设计性强等优点,不可降解的聚氨酯材料在生物医学领域已经得到应用。目前可生物降解聚氨酯纳米胶束用作药物载体的研究受到广泛关注。本综述主要从生物相容性、刺激响应性、靶向作用、细胞摄取能力强的聚氨酯纳米胶束这几个方面,介绍了作为药物载体的可生物降解聚氨酯纳米胶束的研究进展。     

近红外荧光纳米粒子在肿瘤诊断的应用及发展

近红外荧光成像被广泛应用于肿瘤诊断,具有非侵入性、深组织穿透性、低组织吸收以及高信噪比等优点。本文着重介绍了近几年近红外荧光纳米粒子(量子点、金纳米簇、上转化纳米粒子和荧光染料修饰的纳米粒子等)在肿瘤诊断中的进展和应用,并展望了该领域未来的发展和前景。     

生物质碳量子点的制备及应用研究进展

碳量子点（Carbon Quantum Dots,CQDs）是一种新型生物荧光碳纳米材料,具有良好的生物相容性、水溶性、稳定的光电性质、强荧光性、低毒性、易于功能化等优质特性,受到研究者们的广泛关注。其中,采用生物质作为前驱体制备生物质碳量子点过程绿色环保,还可以赋予低价值的生物质废弃物更高的综合利用率。本文综述了生物质碳量子点的制备原料、制备方法以及在细胞成像、离子检测、能量储存等方面的应用。     

新型有机红色荧光纳米颗粒的制备及细胞成像

通过Suzuki偶联反应将给电子体4,4'-二甲氧基三苯胺连接在喹喔啉基上,制备得到发射红色荧光的化合物BMeQTF,并通过核磁共振氢谱和质谱对其结构进行了表征。利用Gaussian 09软件理论模拟了BMeQTF的构型和电子云分布。进一步,采用纳米沉淀法将其与两亲性的PLGA-PEG自组装得到BMeQTF纳米颗粒分散液。光谱性能测试显示其发射波长位于635 nm,且粒径约110 nm。将其用于小鼠成纤维L929细胞荧光成像,能够在细胞内看到明显的红色荧光。上述结果表明BMeQTF纳米颗粒具有亲水性和生物相容性的特点,有望作为荧光染料在生物成像和疾病示踪等方面受到青睐。     

镧系掺杂上转换发光纳米材料的研究进展

上转换发光纳米材料在生物分析和医学成像中具有优异的应用前景。对上转换过程的研究正迅速发展为光化学、生物物理学、固体物理学和材料学的交叉领域。与有机荧光染料和量子点相比,镧系掺杂纳米晶体在生物荧光标记方面具有更少的限制条件。概述了镧系掺杂纳米晶体的结构和上转换发光机理,综述了镧系掺杂上转换发光纳米材料的合成、发光颜色调控方法及其生物分析应用方面的研究进展。     

精氨酸修饰的磁性纳米基因载体的研究

采用多层修饰方法制备出精氨酸修饰的磁性纳米基因载体,对样品进行了粒度分析、Zeta电位分析、耐酸性能、生物相容性、体外细胞转染性能研究。结果显示,精氨酸修饰的磁性纳米颗粒均匀,分散性好,大多呈圆球型,平均粒径为15 nm,粒径范围10~20 nm,其Zeta电位为+29.3 mV;多层修饰的纳米磁粒在pH 2.0的酸中具有很好的耐酸性能,而未处理的纳米粒子在酸溶液中发生了溶解。MTT实验结果显示,纳米颗粒与细胞有良好的生物相容性;体外细胞转染的结果表明,精氨酸修饰的纳米磁粒能介导pEGFP-N1质粒转染HepG2细胞,并在细胞中表达绿色荧光蛋白。因此,精氨酸修饰的磁性纳米颗粒作为一种新型非病毒基因载体具有介导核酸类生物大分子的应用价值。