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一种用于检测次氯酸根(OCl?)的高灵敏度选择性荧光探针及其活细胞生物成像应用
摘要: 一种基于吲哚鎓的新型荧光探针(探针1)通过双氧化反应机制被开发用于次氯酸根(OCl?)的识别与检测。该探针对OCl?表现出优异的选择性和灵敏度,检测限低至0.11 μM。同时,探针1对OCl?的响应时间少于3分钟,并伴随肉眼可见的显著颜色变化。此外,利用该新型探针进行的Eca109细胞荧光成像实验,证实了其在活细胞中的实际应用价值。
关键词: 氧化,荧光探针,生物成像,次氯酸盐
更新于2025-11-21 11:24:58
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利用生物窗口内工作的双光子激发CdS荧光量子点进行细胞成像
摘要: 近年来,双光子激发的半导体量子点(QDs)因其较长的激发波长有助于实现光学生物成像中更深的穿透深度和更高的图像分辨率而成为研究热点。本文采用水热法合成了水溶性CdS量子点并应用于人肝癌细胞(HepG2)。第一性原理计算表明,富硫缺陷结构相比原始结构具有更窄的带隙。由此产生的荧光波长显著红移,这归因于深缺陷态发射。量子点的大斯托克斯位移(>200 nm)可消除激发光与发射光之间可能的串扰。双光子诱导的红光荧光发射能避免与生物样品的自发荧光发射重叠。HepG2细胞的摄取和细胞活力测试显示CdS量子点具有良好的生物相容性和低毒性。双光子激发扫描显微镜图像显示,孵育CdS量子点的HepG2细胞发出明亮的红色上转换荧光,其荧光亮度是对照组的38.2倍。这些结果支持CdS量子点作为细胞成像应用的良好候选材料。
关键词: 双光子吸收、硫化镉量子点、深缺陷态、人肝癌细胞(HepG2细胞)、生物成像
更新于2025-11-21 11:24:58
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红色荧光两亲性嵌段共聚物的自组装纳米结构——兼具成像探针与药物载体功能
摘要: 我们报道了一种由可生物降解且生物相容的两亲性A-B-A嵌段共聚物形成的红色荧光药物递送系统。每种聚合物均含有共价键合在聚内酯疏水嵌段(B)中间的红色荧光染料,两端通过作为亲水嵌段的聚[(寡聚乙二醇)甲基醚甲基丙烯酸酯](POEGMA)连接。该嵌段共聚物分别采用半结晶的聚己内酯(PCL)和无定形的聚δ-癸内酯(PDL)两种聚内酯作为疏水链段。通过透射电子显微镜,我们表征了这些两亲性嵌段共聚物在水/四氢呋喃或水/二甲基甲酰胺混合体系中自组装形成的纳米结构。所有这些聚合物在水中均保持高度荧光性,尽管仍观察到一定程度的聚集诱导荧光猝灭现象。在本文展示的三种聚合物中,含无定形PDL链段的聚合物(RPO-3)展现出最高的载药量和酸性介质中最强的释药能力。负载阿霉素(作为抗癌药物模型)的RPO-3胶束显示出持续细胞内释放特性,并对HeLa细胞具有细胞毒性。
关键词: 自组装、药物递送、聚合物、荧光、生物成像
更新于2025-11-21 11:08:12
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利用蓝藻绿色制备荧光碳量子点用于生物成像
摘要: 基于生物质的碳量子点(CQDs)因其成本低廉、制备简便且环境影响小而成为重要的碳材料。然而,关于以蓝藻作为碳源合成荧光CQDs的报道较少。本研究采用低成本的蓝藻生物质作为唯一碳源,通过简单的水热法合成了水溶性CQDs。所制得的CQDs分散均匀,平均直径为2.48纳米,具有激发依赖性发射特性,量子产率达9.24%。此外,蓝藻源CQDs在长时间紫外照射下几乎无光漂白现象,在宽pH值和盐度范围内均表现出高光稳定性。由于合成过程未使用化学试剂,即使在高浓度下该CQDs对PC12细胞也显示出低细胞毒性。同时,CQDs能被细胞高效摄取,清晰照亮整个细胞并区分细胞质与细胞核。绿色合成、成本效益及低细胞毒性的综合优势,使该合成CQDs成为重要碳源,拓展了蓝藻应用领域,并提供了大规模经济制备CQDs的途径。
关键词: 生物成像、蓝藻、碳量子点、水热法
更新于2025-11-21 11:08:12
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基于BODIPY的新型荧光探针:具有大斯托克斯位移的硫化氢成像应用
摘要: 硫化氢因其在多种生理过程中发挥调控作用而具有重要生物医学意义。我们前期研究发现,BODIPY染料苯环3,5位上甲氧基取代基可扩大其斯托克斯位移。本研究以硫化氢(H2S)为分析物,采用相同策略设计合成了4,4-二氟-8-{4-(2,4-二硝基苯氧基)苯基}-3,5-双(2,4-二甲氧基苯基)-4-硼-3a,4a-二氮杂-s-引达省(DMOEPB)和4,4-二氟-8-(4-硝基苯基)-3,5-双(2,4-二甲氧基苯基)-4-硼-3a,4a-二氮杂-s-引达?。―MONPB)。如预期获得49 nm和51 nm的斯托克斯位移,证实该策略适用于其他小分子生物探针的合成。DMONPB与H2S反应后生成的衍生物荧光量子产率达0.13,在0-800 μM浓度范围内呈现良好线性关系,检测限为1.3 μM,且成功应用于细胞与组织中的H2S成像。而DMOEPB中间位二硝基苯基的存在未引发预期的荧光猝灭效应,导致无法进行生物成像。我们推测当两个苯环通过8位间隔且不与荧光团共轭时,硝基的强吸电子效应显著减弱。这为同类"开启型"探针设计提供了经验教训。
关键词: 硫化氢,BODIPY,红色荧光,生物成像,大斯托克斯位移
更新于2025-11-19 16:46:39
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绿色合成碳量子点在生物成像及汞(II)分析中的应用
摘要: 银杏叶被用作水热合成碳量子点(CQDs)的前驱体,随后通过透射电子显微镜以及傅里叶变换红外光谱、X射线粉末衍射和X射线光电子能谱进行了表征。制备的CQDs表现出11%的荧光量子产率,具有优异的水溶性和荧光稳定性,且对A549和HeLa细胞毒性低、生物相容性良好;这些CQDs还被用于HeLa细胞的生物成像。此外,基于实验观察到的Hg2+以特异性和灵敏方式淬灭CQDs荧光的现象,我们开发了一种利用该荧光传感器检测Hg2+的方法。该传感器对Hg2+的线性检测范围为0.50–20 μM,具有优异的确定系数(R2=0.9966)和检测限(12.4 nM)。实际应用表明,该方法对湖水和血清样本中Hg2+的监测具有高度选择性和灵敏度。
关键词: 汞(II)检测、碳量子点、水热合成、荧光猝灭、生物成像
更新于2025-11-19 16:46:39
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具有高效荧光性能的硫掺杂氮化碳量子点及其在生物成像中的应用
摘要: 杂原子掺杂可显著改变氮化碳量子点的电子特性,从而产生特殊性能及相关应用。本研究以硫为掺杂元素,探究了掺杂对氮化碳电子分布及相应荧光性能的影响。采用简单超声处理块体S-g-C3N4的策略制备了硫掺杂氮化碳(S-g-C3N4)量子点。表征结果表明成功制备了平均尺寸为2.0 nm的S-g-C3N4量子点。荧光性能显示该量子点发射峰位于460 nm,发射光谱覆盖范围达550 nm。此外,将块体S-g-C3N4超声分散为量子点后荧光强度大幅提升。因此,S-g-C3N4量子点不仅呈现蓝色细胞成像,还能发出明亮绿色荧光。凭借高效的荧光性能、良好的生物相容性和低毒性,S-g-C3N4量子点有望成为生物成像的优异候选材料。
关键词: 掺杂氮化碳、荧光性能、体外细胞毒性、量子点、生物成像
更新于2025-11-14 17:04:02
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非共轭聚酰胺-酰亚胺自组装形成具有意外红色荧光的热响应性纳米囊泡用于生物成像
摘要: 非共轭红光荧光聚合物因其在生物相容性和穿透深度方面优于传统荧光材料而日益受到研究关注。然而,由于非共轭荧光团稀缺且缺乏红移荧光相关机制,此类聚合物的实际应用仍面临挑战。本研究首次发现氢键与π-π堆积作用的协同效应可使非共轭聚酰胺酰亚胺产生显著红移(>100纳米),实现从蓝绿光到红光的发射转变。通过原位聚乙二醇化制备的两亲性聚乙二醇修饰聚酰胺酰亚胺可在水中自组装成纳米囊泡,该结构既隔离了氨基琥珀酰亚胺荧光团与溶剂的接触,又抑制了其与水分子间氢键的形成,从而有效保持了材料在水相中的荧光性能。此外,其与水分子间强氢键作用和疏水相互作用赋予该材料可逆的温敏特性及浓度依赖行为。凭借优异的生物稳定性和光稳定性,聚乙二醇修饰聚酰胺酰亚胺展现出良好的细胞成像应用前景。
关键词: 聚酰胺-酰亚胺,红移荧光,自组装,生物成像,纳米囊泡
更新于2025-11-14 17:04:02
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纳米机械微流控混合及硅纳米颗粒与烯酰胺快速硫醇共价连接标记用于生物成像
摘要: 采用"绿色化学"理念通过共价键合实现纳米材料表面快速功能化仍具挑战性,开发简易方案的研究持续进行。我们报道了一种纳米机械微流控方法,利用烯酰胺-硫醇化学将烯酰胺官能化有机衍生物偶联到巯基修饰的二氧化硅纳米颗粒表面。该偶联原理基于微流控表面声波(SAW)装置,其产生的声流混沌微混合可实现含活性组分的横向流动液体混合。该方法成功实现了用含烯酰胺手柄的改性荧光标记物对巯基修饰二氧化硅纳米颗粒的直接表面标记,总效率达83-90%。这种绿色方法能在水相条件下实现高效表面功能化,并通过施加电场调控偶联过程。经多种分析技术表征的染料标记二氧化硅颗粒具有生物相容性,在活细胞生物成像领域具有应用潜力。预计该生物偶联策略将在生物成像和药物递送领域获得广泛应用。
关键词: 微流控技术、表面声波(SAW)、艾伦酰胺-硫醇化学、生物成像、纳米颗粒
更新于2025-09-23 15:23:52
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Cr3+掺杂对溶胶-凝胶法合成ZnGa2O4的结构和光学性能的影响
摘要: 采用柠檬酸辅助溶胶-凝胶法合成了以镓酸锌为基质、掺杂铬离子的ZnGa2O4纳米粉体。掺杂摩尔百分比在(0-2.5 mol.%)范围内变化。X射线衍射(XRD)图谱显示所有合成的纳米粉体均呈立方结构,Cr3+离子掺杂完全未影响晶体结构。扫描电子显微镜图像表明纳米级小颗粒分布均匀,但在高浓度铬掺杂时出现团聚。高分辨透射电镜(HR-TEM)图像显示形成了多个具有清晰晶界且尺寸不一的团聚颗粒。能谱分析证实了预期元素的存在。紫外-可见分光光度计测量显示UV-vis区域的反射率%与Cr3+离子相关,估算带隙值介于4.46至4.80 eV之间。未掺杂ZnGa2O4纳米粉体呈现宽谱蓝光发射,而Cr3+离子掺杂使发射峰移至近红外区域。当Cr3+离子掺杂量增至2.0 mol%时近红外(NIR)发射显著增强,此后强度下降。CIE色坐标值显示未掺杂样品位于蓝光区,Cr3+掺杂样品位于光谱近红外区。光致发光强度也随激发波长变化,其发射光谱完美匹配生物组织透明窗口,可有效用于生物成像应用。
关键词: 镓酸锌,Cr3?掺杂,光致发光,生物成像
更新于2025-09-23 15:23:52