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oe1(光电查) - 科学论文

28 条数据
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  • 近红外上转换激活的CRISPR-Cas9系统：一种远程控制的基因编辑平台

    摘要： 作为一种RNA引导的核酸酶，CRISPR-Cas9为基因组修饰提供了兼具多功能性和高精度的便捷解决方案。然而，实现CRISPR-Cas9递送的时空精准调控仍是体外和体内高效基因编辑面临的重大挑战。本研究基于上转换纳米颗粒（UCNPs）设计了近红外光响应型CRISPR-Cas9纳米载体用于肿瘤治疗。这些UCNPs作为"纳米换能器"，能将980纳米的近红外光转化为局部紫外光以裂解光敏分子，从而实现CRISPR-Cas9的按需释放。通过制备靶向肿瘤基因（polo样激酶-1）的单链向导RNA，我们的策略成功通过近红外光激活的基因编辑，在体内外均有效抑制了肿瘤细胞增殖。总体而言，这种外源可控的方法在深部组织靶向基因编辑及多种疾病治疗中展现出巨大潜力。

    关键词： 癌症治疗、上转换纳米粒子、基因编辑、CRISPR-Cas9、近红外

    更新于2025-11-21 11:08:12

  • 生物功能化聚合物包覆上转换纳米粒子的临床前研究

    摘要： 上转换纳米粒子（UCNPs）是一类新一代光致发光纳米材料，因其独特的光学特性可实现细胞与组织的高对比度成像，在生命科学领域备受关注。UCNPs在光学诊断、生物检测、治疗、光动力疗法、药物递送及光控药物释放等应用前景广阔，亟需对其药理特性开展系统研究。我们报道了适用于HER2阳性细胞及肿瘤光学显微成像的生物功能化UCNP基纳米复合物制备，并通过细胞与实验动物全面评估其药代动力学、药效学及毒理学特性。该纳米复合物采用NaYF4:Yb,Er,Tm/NaYF4核壳结构UCNP为核心，外层包覆马来酸酐与1-十八烯的交替共聚物（PMAO），并偶联对HER2受体具有高亲和力的设计型锚蛋白重复蛋白（DARPin9-29）。实验证实UCNP-PMAO-DARPin能特异性结合培养的HER2阳性癌细胞及异种移植动物模型中的肿瘤，实现至少24小时的肿瘤可视化。我们系统研究了UCNP-PMAO-DARPin的一般毒性及特异性毒性（包括致敏性、免疫毒性和生殖毒性）。现有实验证据表明：UCNP-PMAO与UCNP-PMAO-DARPin具有功能性、无细胞毒性、生物相容性且安全，适用于细胞成像、小动物实验及未来图像引导手术的临床应用。

    关键词： 纳米毒理学、药效学、药代动力学、动物成像、上转换纳米粒子、光致发光纳米材料

    更新于2025-11-21 11:08:12

  • 多巴胺功能化上转换纳米颗粒作为有机磷农药分析的荧光传感器

    摘要： 农产品、中药材及环境中的有机磷农药（OP）残留因其高健康风险而备受关注。本研究构建了酪氨酸酶介导的光诱导电子转移体系，利用多巴胺功能化上转换纳米粒子（UCNPs）作为荧光（FL）传感器进行OPs分析。酪氨酸酶催化氧化UCNPs表面的多巴胺生成多巴醌，其作为电子受体淬灭UCNPs的荧光发射。当OP存在时，由于抑制了酪氨酸酶活性，该荧光淬灭效应被逆转。以毒死蜱为模型分析物验证了该荧光传感器检测OPs的可行性。在最优条件下，毒死蜱的检测范围达1.0-1000 ng mL?1，检出限为0.38 ng mL?1（3σ）。其他类农药（包括有机氮农药、有机氯农药和烟碱类杀虫剂）均显示可忽略干扰。该传感器成功用于检测桔梗和当归中加标毒死蜱，回收率达95.4-120.0%，证实其实际样品应用潜力。该体系具有成本低、灵敏度高、无自体荧光干扰及光漂白等优势。

    关键词： 酪氨酸酶、光诱导电子转移、荧光传感器、有机磷农药、上转换纳米粒子、毒死蜱

    更新于2025-11-14 17:15:25

  • 基于上转换荧光纳米粒子的传感器阵列用于区分同品种红葡萄酒

    摘要： 本研究开发了一种基于上转换纳米材料(UCNPs)的新型荧光传感器阵列，用于区分不同厂家生产的同品种红葡萄酒。该传感器阵列由六个组分构成：一个胍基修饰的带正电UCNPs(UCNPs@GDN)，两个分别带负电的磺酸基修饰UCNPs(UCNPs@SO3H)和膦酸基修饰UCNPs(UCNPs@PO(OH)2)，以及它们的混合物1(UCNPs@GDN+UCNPs@SO3H)、混合物2(UCNPs@GDN+UCNPs@PO(OH)2)和混合物3{UCNPs@GDN+UCNPs@SO3H+UCNPs@PO(OH)2}。其鉴别机制主要源于这些上转换荧光纳米粒子的发射光会被红葡萄酒中常见的有机成分猝灭。具体操作为：在pH=7.0的HEPES缓冲液中使用UCNPs@GDN、UCNPs@SO3H和UCNPs@PO(OH)2，在pH=9.0的PBS缓冲液中使用混合物1和混合物2，在pH=6.0的Tris-HCl缓冲液中使用混合物3进行红葡萄酒鉴别。通过主成分分析(PCA)显示，本传感器阵列获得的数据能明显区分九种不同厂家的红葡萄酒。本研究有望为UCNPs及红葡萄酒鉴别领域带来更多创新性研究启发。

    关键词： 红葡萄酒、荧光猝灭、传感器阵列、上转换纳米粒子、区分

    更新于2025-11-14 15:18:02

  • 使用NaLuGdF4:Yb3+/Er3+上转换纳米粒子修饰金属离子实现儿茶酚胺的高选择性高灵敏检测

    摘要： 我们开发了一种基于上转换纳米粒子（UCNPs）修饰不同金属离子（UCNP-Men+）的新型光学传感器，用于灵敏、选择性检测儿茶酚胺。选用1,2-乙二硫醇作为表面添加剂，在200°C下一步法合成了NaLuGdF4:Yb3+/Er3+上转换纳米粒子。所制备的UCNPs在980 nm连续激发下表现出强发射。研究发现，UCNP-Fe3+存在时能更有效地检测儿茶酚胺，而UCNP-Li+和UCNP-Cu2+传感器分别选择性检测多巴胺和肾上腺素。在最优条件下，儿茶酚胺、多巴胺和肾上腺素的检出限（LODs）分别为2.8、2.5和2.4 nM，总儿茶酚胺在5-320 nM范围内、多巴胺和肾上腺素在5-30 nM范围内均呈现良好线性。该方法已成功应用于人尿样中多巴胺和肾上腺素的检测，结果准确且回收率令人满意。

    关键词： 上转换纳米粒子，人尿液，金属离子修饰，儿茶酚胺，1,2-乙二硫醇

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 近红外响应型共聚物上转换纳米复合材料用于体内外触发式药物释放

    摘要： 光作为触发药物释放的刺激源具有多重优势。目前，光触发药物释放装置（PDDs）的应用主要受两大因素限制：组织穿透深度有限以及激发光（紫外或可见光）造成的有害效应。为解决这一缺陷，本研究开发了基于上转换纳米粒子（UC）的纳米复合材料，能将近红外光转换为紫外-可见光并触发药物释放。通过将UC和阿霉素（DOX）负载至光响应共聚物PEG-NMAB-PLA（PNP）中，构建了近红外响应型共聚物上转换纳米复合材料（PNP-DOX-UC）。实验证明该材料在近红外照射下呈现快速释药特性及强细胞毒性，治疗效能研究表明PNP-DOX-UC+hv具有更优抑瘤效果。本研究中，UC作为近红外激发的内部紫外-可见光源，为满足光敏材料在药物与生物医学应用中的紫外/可见光激发需求提供了可行且高效的解决方案——这正是现有光敏材料存在的主要缺陷。

    关键词： 近红外光、光响应性、纳米复合材料、共聚物、触发式药物释放、上转换纳米粒子

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 通过形貌调控增强核壳结构NaYF4纳米晶体的上转换发光强度

    摘要： 如何进一步提高核壳结构上转换纳米粒子（UCNPs）的上转换发光（UCL）效率，对其光电和生物应用至关重要。本文提出一种新颖而简便的策略，通过形貌调控显著增强基于NaYF4的核壳UCNPs的UCL强度。在保持其他反应条件不变的情况下，通过改变壳层生长过程中油酸（OA）与1-十八烯（ODE）的比例，可将核壳UCNPs的形貌从棒状优化为类球状?；贠A分子与镧系离子（Y3+、Yb3+、Er3+或Tm3+）在不同晶轴（a、b和c）上的竞争吸附机制，进一步研究了形貌调控对壳层生长速度的指导作用。在980 nm激光激发（功率密度1.6 W/cm2）下，类球状和棒状核壳UCNPs的绝对量子产率分别高达2.7%和1.8%。此外，类球状核壳UCNPs中Er3+在541 nm处的UCL强度和有效寿命（τeff）较棒状核壳UCNPs分别提升了11.7倍和1.82倍。因此，本策略能大幅提升核壳UCNPs的UCL效率，推动其在多领域的应用发展。

    关键词： 上转换纳米粒子，上转换发光，核壳结构，形貌调控

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 利用上转换纳米粒子与镧系配合物在多波长响应杂化体系中的协同效应

    摘要： 我们采用简单的滴涂法制备了一种由双核镧系配合物[Ln2bpm(tfaa)6]（Ln = Tb或Eu）与上转换纳米粒子（UCNPs）组成的杂化体系。该体系在近红外（NIR）激发下呈现可见光发射，其信号同时源自亚10纳米UCNPs和[Ln2]配合物——后者通常仅能通过紫外-蓝光直接激发?；谖忍êβ室览敌裕┖褪奔浞直婀庋Р饬拷峁?，我们确认了能量转移的辐射特性，主要通过配体介导实现从UCNPs中Tm3+离子到配合物中Ln3+离子的传递。对该杂化体系表面的高光谱成像与电子显微镜观测证实：UCNPs与镧系配合物在广域复合薄膜中呈连续共存分布。该体系兼具同步吸收紫外-蓝光与近红外光的能力及简易制备特性，使其成为开发多波长激发光电器件的理想候选材料，能将吸收的光能精准转换为特定窄谱段输出。

    关键词： 混合系统、复杂体系、能量传递、镧系元素、薄膜、上转换纳米粒子、高光谱成像

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 上转换纳米粒子与近红外发射镧系材料在法医学应用中的研究新趋势

    摘要： 上转换纳米粒子（UCNPs）是一类材料，在吸收多个低能量光子（如红外辐射）后，会发射出单个高能量光子，通常处于可见光谱范围内。这些材料的物理特性已成为详细研究的主题，其潜在应用是作为医学成像设备。UCNPs的一个被广泛忽视的应用领域是法医学，其中利用红外光源产生可见光的能力将催生新一代指纹粉末，从而避免可见光和紫外光源可能遇到的背景干扰。使用能量较低的红外辐射同时还能提高法医工作者的安全性，他们经常在不理想的位置使用光源。本文综述了UCNPs的发展、法医学中利用红外辐射显现指纹的方法，以及应用UCNP材料相较于当前方法潜在的优势。

    关键词： 上转换纳米粒子，指纹显现，近红外发射镧系材料，法医学应用，近红外发射

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 近红外光触发的二氧化硫气体癌症治疗法

    摘要： 气体治疗平台作为一种"绿色"选择性癌症治疗手段具有巨大潜力，但也常面临气体生成不可控或不足、治疗机制不明确等挑战。本研究开发了一种基于近红外光触发二氧化硫（SO2）生成的气体治疗策略，并阐明了其治疗机制及体内抗肿瘤疗效。通过构建负载SO2前药的反铃结构上转换@二氧化硅纳米颗粒（RUCSNs），实现了高载药量且无明显泄漏，同时能将近红外光转化为紫外光以激活前药生成SO2。该纳米系统表现出优异的细胞摄取能力、良好生物相容性、细胞内示踪功能及显著的光响应细胞毒性。研究发现，具有细胞毒性的SO2通过升高胞内活性氧（ROS）水平和破坏核DNA诱导细胞凋亡。实验实现了高效肿瘤生长抑制并显著延长小鼠生存期。这种近红外光触发的SO2治疗策略为协同抗癌治疗平台的进一步发展提供了有效途径。

    关键词： 上转换纳米粒子（UCNPs）、气体疗法、癌症治疗、近红外光（NIR）、二氧化硫（SO2）

    更新于2025-09-23 15:22:29