金納米簇制備及應(yīng)用研究教學(xué)文稿.ppt

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1、金納米簇制備及應(yīng)用研究可調(diào)控?zé)晒猓寒?dāng)金屬顆粒尺寸與電子的費(fèi)米波長相當(dāng)時(shí),因?yàn)榱孔映叽缧?yīng),使能級(jí)變得不連續(xù),就可受激發(fā)生電子躍遷而產(chǎn)生較強(qiáng)熒光。因此與傳統(tǒng)的有機(jī)熒光染料和量子點(diǎn)相比,MNCs不僅具有尺寸依賴且可調(diào)的熒光優(yōu)點(diǎn):1.尺寸依賴且可調(diào)的熒光2.斯托克位移較大3.高量子效率4.合成方法簡便5.生物相容性好應(yīng)用:1、熒光檢測(cè)金屬離子2、細(xì)胞成像3、生物標(biāo)記制備方法1、物理法2、化學(xué)法3、綜合法1、物理法1、惰性氣體蒸發(fā)法:金屬及其化合物成核生長成原子團(tuán)簇2、光還原法:胺存在下:Ag+CH3COOF3自由基還原成核生長成原子團(tuán)簇紫外線或光3、輻照法:良好的光穩(wěn)定性、pH響

2、應(yīng)、電致發(fā)光聚合物穩(wěn)定劑存在:水溶液中的銀離子γ射線,電子,微波等輻照無污染、分散性好穩(wěn)定性較好的熒光AgNCs高溫氣化與惰性氣體碰撞冷卻2、化學(xué)法1、化學(xué)還原法:金屬前體成核生長成原子團(tuán)簇還原劑聚集2、反向微乳法:水相:緩慢加入強(qiáng)熒光的雙硫醇-AuNCs3、模板合成法金屬原子0.05mol/LHAuCl4水溶液和0.4mol/LNaBH4水溶液表面鈍化劑和偶聯(lián)劑:1,6-二巰基己烷4、單分子層保護(hù)法5、配體蝕刻法3、綜合法1、超聲波化學(xué)合成法超聲輻照,牛血清白蛋白作為還原劑和保護(hù)劑,簡便快速地合成了強(qiáng)熒光的AuNCs2、微波溶劑熱合成法研究熱點(diǎn)1、完善優(yōu)化合成條件2、增加

3、合成的納米簇種3、提高納米簇的各項(xiàng)性能4、增強(qiáng)抗干擾檢測(cè)能力,適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境5、以及降低成本以適合大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)TrendintheligandsusedforNMQCssynthesisApplicationsinbiomedicalanalysis一、生物活性小分子檢測(cè)1、H2O22、葡萄糖3、膽固醇、尿素、氨基酸及其衍生物、多巴胺等二、細(xì)胞標(biāo)記及成像1、體外細(xì)胞標(biāo)記成像2、活體成像H2O2Zhang等[14]HRP為模板原位合成了雙功能型的HRP-AuNCs,該金納米團(tuán)簇既保留了HPR的高催化活性,又具有金納米團(tuán)簇的發(fā)光性質(zhì)。H2O2能夠氧化模板HRP和AuNCs之間的

4、Au-S產(chǎn)生二硫化物,使得AuNCs表面的保護(hù)劑(HRP)不足而導(dǎo)致熒光猝滅。該法檢測(cè)過氧化氫的檢測(cè)限為30nM。葡萄糖Qiao[43]等人設(shè)計(jì)了卵清蛋白(OVA)穩(wěn)定的金簇比率熒光探針,以茜素紅硼酸為相應(yīng)信號(hào)特異性識(shí)別葡萄糖并可猝滅567nm處的熒光信號(hào),保留610nm的熒光信號(hào),以監(jiān)測(cè)大鼠腦缺血時(shí)腦中葡萄糖濃度水平。其他報(bào)道應(yīng)用于膽固醇、尿素、氨基酸及其衍生物(如半胱氨酸、谷胱甘肽等)、多巴胺、三磷酸腺苷、維他命B12、微生物、蛋白質(zhì)、克侖特羅、三聚氰胺、戊二醛、溶菌酶、環(huán)丙沙星、槲皮素等。二、細(xì)胞標(biāo)記及成像由于紅光比藍(lán)光或綠光穿透組織更有效,并且能減少組織損傷,降低機(jī)

5、體的自發(fā)熒光干擾等。因此,近紅外激發(fā)和發(fā)射熒光具有臨床應(yīng)用價(jià)值。轉(zhuǎn)換納米粒子(UCNP)可以通過一個(gè)非線性光學(xué)過程將較低能量的近紅外輻射轉(zhuǎn)化為較高能量的可見光。AuNCs具有熒光染料、QDs等標(biāo)記物所不具備的優(yōu)點(diǎn)如粒徑小、無毒、生物相容性好,使其成為一種理想的熒光探針。體外細(xì)胞標(biāo)記成像Retnakumari等[77]制備了牛血清白蛋白(BSA)包被的金納米團(tuán)簇,并通過氨基將葉酸(folicacid,F(xiàn)A)與BSA連接,特異地標(biāo)記了口腔癌細(xì)胞(oralcancerKBcells)和乳腺癌細(xì)胞(breastadenocarcinomaMCF-7)。Chen等人用一種近紅外熒光染

6、料,親水性ICG衍生物MPA標(biāo)記葉酸修飾的金簇用于腫瘤的近紅外成像,隨后,他們又用阿霉素軛合葉酸修飾的金簇用于體內(nèi)靶向的治療。Liu等用胰島素成功合成了金納米團(tuán)簇,合成后胰島素分子仍保留其生物活性。他們還發(fā)現(xiàn)通過觀察C2C12肌細(xì)胞對(duì)胰島素-金納米簇的攝取效率能夠區(qū)分分化與未分化的C2C12肌細(xì)胞。Lin等在正常及癌細(xì)胞的標(biāo)記方面做了較多的研究。他們將核定位信號(hào)(nuclear-localizationsignal,SV40NLS)修飾的疏基十一烷酸-金納米簇(NLS-MUA-AuNCs)用于HeLa細(xì)胞的染色,結(jié)果顯示NLS-MUA-AuNCs在細(xì)胞質(zhì)和核內(nèi)均呈均勻分布,

7、實(shí)現(xiàn)了細(xì)胞的核標(biāo)記和細(xì)胞內(nèi)成像?;铙w成像He和Wang等首次將金納米團(tuán)簇注入到小鼠體內(nèi),成功實(shí)現(xiàn)了活體內(nèi)的腫瘤熒光成像。該小組以BSA-AuNCs為標(biāo)記材料,通過背部皮下組織和肌肉分別注入患有腫瘤的BALB/c雌性裸鼠體內(nèi).Sun等將鐵蛋白制備的金納米團(tuán)簇通過側(cè)尾靜脈注射方式注入到小鼠體內(nèi)進(jìn)行活體成像。他們發(fā)現(xiàn)30分鐘后,注入金納米團(tuán)簇的小鼠的脊椎兩側(cè)出現(xiàn)一個(gè)腎形熒光區(qū)域,并可保持至少7小時(shí)可見。Huang等發(fā)現(xiàn)2nm的硫普羅寧保護(hù)的金納米團(tuán)簇通過單次靜脈注射后,其高度積累于腫瘤組織中。此外,硫普羅寧保護(hù)的金納米團(tuán)

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