叶酸受体介导的肿瘤靶向光学成像技术

叶酸受体(FR)在肿瘤细胞中都有过度表达,而在正常组织中保守表达,利用叶酸受体与叶酸及其类似物高亲合力结合的特性,将叶酸偶联荧光探针输送到肿瘤组织,从而实现肿瘤组织的特异性靶向光学成像。本文阐述了叶酸荧光探针的结构及其用于标记肿瘤细胞的作用机制,介绍了近十年来叶酸受体介导的肿瘤靶向光学成像技术,例如有机荧光染料,染料掺杂纳米颗粒,量子点,磁性纳米微粒以及多功能纳米粒子等在肿瘤靶向成像中的研究及应用进展,指出了当前研究中的主要发展方向和仍需解决的问题。     

叶酸修饰的碳量子点在体外癌细胞成像中的应用

具有癌细胞靶向性的荧光纳米探针在生物分析、生物医学和临床诊断等领域有着重要的应用前景。 本文基于碳量子点的低毒性、低成本、环境友好、制备方法简单及高发光特性等优点,采用水热法合成了表面富含氨基的荧光碳量子点(CDs),进一步通过1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)缩合的方法,将叶酸(FA)分子中的羧基与其共价连接,从而得到叶酸共价修饰的碳量子点复合材料(FA-CDs)。 通过将该复合材料分别与海拉(Hela)和小鼠胚胎成纤维(NIH-3T3)细胞共培养,发现该复合材料能够特异性识别并标记癌细胞,且制备的该复合材料具有低毒性和高发光性等优点。 该工作对癌细胞的早期诊断具有重要意义。     

叶酸对磁性Fe_3O_4纳米粒子的表面修饰

以FeCl3·6H2O作为单一铁源,1,6-己二胺作为胺化试剂,利用无模板的溶剂热方法制备了胺基功能化的磁性Fe3O4纳米粒子,并利用其键合叶酸分子,制备出表面修饰了叶酸的磁性Fe3O4复合纳米粒子。利用傅里叶变换红外光谱仪、X-射线衍射仪、透射电镜、差热-热重分析仪和振动样品磁强计对所得纳米粒子的形貌、粒径、化学组成和磁性能进行了表征。结果表明,叶酸分子通过化学键牢固键合在磁性纳米Fe3O4粒子表面,叶酸修饰的复合纳米粒子仍然具有良好的磁性能。     

基于金纳米粒子的细胞成像及靶向定位EI北大核心CSCD

金纳米粒子(AuNPs)具有局域表面等离子共振性质,吸收光量子后能够产生显著的散射光信号。运用暗场显微镜研究AuNPs在细胞中的迁移,拟合高斯方程对AuNPs进行定位,研究AuNPs标记分子在细胞中的靶向定位方法。研究发现,HepG2细胞摄入AuNPs后分散于胞质中,轴向间隔1 nm采集1001张图片,拟合高斯方程可以得到单个粒子的相对空间位置。因此,功能化的AuNPs在活性分子的驱动下靶向作用于目标细胞器,暗场显微镜对该细胞器进行成像、定位。此方法可进一步用于研究活性分子与细胞的作用机理及新药的研发。     

点击功能化的叶酸受体靶向荧光纳米探针用于肿瘤细胞成像

采用点击化学偶联法对荧光二氧化硅纳米粒子表面进行叶酸功能化修饰,构建了一种叶酸受体靶向的荧光纳米探针,并成功用于肿瘤细胞的成像研究.首先通过St?ber法制备包裹钌联吡啶的荧光二氧化硅纳米粒子(RSiNPs),然后利用叠氮化硅烷偶联剂(Az-PTES)的水解反应在其表面引入叠氮基团,最后通过点击化学反应将炔丙基叶酸衍生物偶联到粒子表面.利用红外光谱对其偶联前后的叠氮基特征峰(2105 cm-1)进行表征,证实了叶酸功能化的荧光纳米探针(RSiNPs-Folate)已被成功制备.在生理pH条件下,以458 nm为激发波长,RSiNPs-Folate在601 nm处发射较强的红色荧光,且光稳定性较好.细胞成像结果表明,这种叶酸受体靶向的荧光纳米探针能够有效地标记叶酸受体呈阳性的人宫颈癌细胞(HeLa),而叶酸受体呈阴性的人肺癌细胞(A549)未观察到明显的荧光.叶酸竞争性结合实验证明了这种叶酸受体介导的肿瘤细胞成像机制.此探针能够实现混合细胞体系中HeLa细胞的选择性识别与荧光成像.与酰胺化反应偶联叶酸相比,这种点击功能化的纳米探针的合成方法简单、反应条件温和、产率高,可用于不同肿瘤细胞的荧光标记与成像.     

聚丙烯酰胺修饰Fe_3O_4磁性纳米粒子的制备与表征

首先通过化学处理在Fe3O4磁性纳米粒子表面引入Si—H键,然后通过选择性的硅氢加成反应制备了一个端基带溴的磁性引发剂,并利用原子转移自由基聚合(ATRP)技术,在该磁性引发剂表面接枝了聚丙烯酰胺高分子,该聚丙烯酰胺高分子展现出分子量高度可控性和窄的分子量分布.经聚丙烯酰胺修饰后Fe3O4磁性纳米粒子的比饱和磁化强度为58.5 emu.g-1,与未修饰纳米Fe3O4相比下降约20%.     

固态发光碳纳米粒子的制备及在潜指纹成像中的应用

采用热分解法, 以柠檬酸钠和尿素为前驱体, 通过控制反应温度制备了不需要结合任何固体分散基质即可呈现明亮固态发光的碳纳米粒子(CNPs). 利用X射线衍射(XRD), 透射电子显微镜(TEM), X射线光电子能谱(XPS)、 紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)和光致发光光谱(PL)等对CNPs的物相、 形貌和粒径、 表面基团及光学特性进行了表征. 结果表明, 该CNPs为无定形碳结构, 准球形形貌, 粒径分布在5~15 nm范围, 其表面存在C=O, C=N和O=C—N等基团. CNPs的水溶液和固体粉末在365 nm紫外光辐射下, 均呈现明亮的蓝绿色发光. 将该CNPs粉末用作荧光试剂可直接显现不同非渗透性客体表面的潜指纹(LFPs). 在365 nm紫外光激发下, CNPs粉末刷显后的LFPs细节特征清晰可辨, 强荧光背景客体表面的LFPs获得了高对比度的显现效果. 同时, 老化30 d的LFPs利用CNPs粉末也能够显现出可识别的指纹细节. CNPs发光粉末作为指纹试剂在刑侦领域具有潜在的应用前景.     

荧光/MRI双模态靶向成像诊疗试剂的制备

在聚乙二醇二胺(NH_2-PEG-NH_2)修饰的石墨烯量子点(GODs)表面以酰胺键偶联二乙基三胺五乙酸(DTPA)分子,之后将Gd~(3+)离子与其进行配合,得到了GODs-Gd(DTPA)复合纳米粒子,然后再通过酰胺键在GODs-Gd(DTPA)的表面修饰叶酸(FA)靶分子,最后进一步将阿霉素(DOX)通过π-π堆垛吸附在造影剂的表面,制备了FA/GODs-Gd(DTPA)/DOX荧光/MRI双模态靶向肺癌细胞成像诊疗试剂,通过透射电子显微镜、紫外可见吸收光谱、荧光光谱和激光共聚焦扫描显微镜等手段表征了其形貌、发光性能和靶向成像性能。MRI、激光共聚焦扫描显微镜和MTT等结果表明,相对于正常的HLF细胞,所制备的FA/GODs-Gd(DTPA)/DOX纳米粒子能够靶向检测FA受体高表达的肺癌H460细胞,并具有明显的抗肿瘤活性。     

叶酸介导的靶向性钆造影剂的制备及弛豫性能研究

在弱碱性的条件下，叶酸活化酯与牛血清白蛋白(BSA)反应生成叶酸-牛血清白蛋白偶联物(叶酸-BSA)，该偶联物再与二乙三胺五乙酸(DTPA)的酸酐反应，最后与GdCl₃进行螯合制得叶酸-BSA-(Gd-DTPA)_n。配合物的结构通过紫外光谱法进行了鉴定，并定量测定了配合物中叶酸、Gd-DTPA对BSA的偶联率。通过测定配合物的体外弛豫时间T₁，进一步分析其弛豫性能R₁。结果表明本研究制得的叶酸-BSA-(Gd-DTPA)_n配合物中叶酸的偶联率约为5，体外弛豫性能R1约为6×10^-3 L·mmol^-1·ms^-1，与未偶联叶酸的BSA-(Gd-DTPA)_n的弛豫性能无显著性差异，且比小分子Gd-DTPA的弛豫性能提高了3倍左右。     

Mn(OH)2空气氧化反应实验与产物表征

锰属于B族元素,其价电子构型为3d54s2,具有d区元素多种氧化太的特征,它的氧化态表现有+2,+3,+4,+6,+7,锰系化合物的化学性质是多种多样的.     

Olefins oxidation with molecular O2 in the presence of chiral Mn (III) salen complex supported on magnetic CoFe2O4@SiO2@CPTMS

In the present study, CoFe₂O₄@SiO₂@CPTMS nanocomposite was synthesized and the homogeneous chiral Mn‐salen complex was anchored covalently onto the surface of CoFe₂O₄@SiO₂@CPTMS nanocomposite. The heterogeneous Mn‐salen magnetic nanocatalyst (CoFe₂O₄@SiO₂@CPTMS@ chiral Mn (III) Complex) was characterized by different techniques including transmission electron microscopy (TEM), Fourier transform infrared (FT‐IR), vibrating sample magnetometer (VSM), scanning electron microscopy (SEM), powder X‐ray diffraction (XRD) and thermogravimetric analysis (TGA). Then, the aerobic enantioselective oxidation of olefins to the corresponding epoxide was investigated in the presence of magnetic chiral CoFe₂O₄@SiO₂@Mn (III) complex at ambient conditions within 90 min. The results showed the corresponding products were synthesized with excellent yields and selectivity. In addition, the heterogeneous CoFe₂O₄@SiO₂@ CPTMS@ chiral Mn (III) complex has benefits such as high selectivity and comparable catalytic reactivity with its homogeneous analog as well as mild reaction condition, facile recovery, and recycling of the heterogeneous catalyst.     

Mn(OH)_2空气氧化反应实验与产物表征

锰属于ⅦＢ族元素 ,其价电子构型为 3ｄ54ｓ2 ,具有ｄ区元素多种氧化态的特征 ,它的氧化态表现有 + 2、+ 3、+ 4、+ 6、+ 7,锰系化合物的化学性质也是多种多样的。关于Ｍｎ(Ⅱ )的还原性已多见报道[1～ 3 ] ,在酸性介质中Ｍｎ2 + 比较稳定 ,需要强氧化剂才能将其氧化 ,而在碱性介质中Ｍｎ2 + 沉淀为Ｍｎ(ＯＨ)2 ,易被氧化 ,即使与空气接触也能被氧化成棕色的ＭｎＯ(ＯＨ)2 。2Ｍｎ(ＯＨ) 2 +Ｏ2 =2ＭｎＯ(ＯＨ) 2 ( 1 )作出上述结论的依据是Ｍｎ的标准电极电势图[3 ] :由标准电极电势图可见 ,在碱性条件下Ｏ2 有将Ｍｎ(ＯＨ) 2 氧化成ＭｎＯ…     

Fe3O4@MCM-48-OSO3H磁性核壳纳米粒子催化3,3′-双吲哚高效合成（英文）

Magnetite nanoparticles coated with sulfuric acid-functionalized mesoporous MCM-48 were syn-thesized and used as a catalyst in three-component domino reactions of indoles, arylglyoxal mono-hydrates andN-arylenaminones to furnish the desired 3,3′-bisindoles by formation of two C–C and one C–N bonds in a smooth cascade with good yields under mild reaction conditions. The catalyst was recovered easily and maintained activity in successive runs.     

Efficient synthesis of 3,3′-bisindoles catalyzed by Fe3O4@MCM-48-OSO3H magnetic core-shell nanoparticles

Magnetite nanoparticles coated with sulfuric acid-functionalized mesoporous MCM-48 were syn-thesized and used as a catalyst in three-component domino reactions of indoles, arylglyoxal mono-hydrates and...     

Synthesis and characterization of a new magnetic bromochromate hybrid nanomaterial with triethylamine surface modified iron oxide nanoparticles

We describe a novel method for the synthesis a new magnetic bromochromate hybrid nanomaterial, Fe3O4@SiO2@TEA@[CrO3Br], as a catalyst. The physical properties, morphology and magnetic investigations of magnetic bromochromate hybrid nanomaterials are identified by transmission electron microscopy （TEM）, scanning electron microscopy （SEM） and vibrating sample magnetometer （VSM） techniques. Fourier transform infrared （FT-IR）, elemental analysis, X-ray fluorescence （XRF）, X-ray diffraction （XRD） were also used for structural identification. The quantity of chromium is approximately 0.38%, which confirms to the immobilization amount of [CrO3Br]- and is equal to 0.007 mol/100 g.     

四氧化三铁磁性纳米微粒表面的氨基化修饰

以3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)作为氨基化试剂,通过硅烷化反应使其键合于Fe3O4纳米颗粒表面,制备了表面氨基化的磁性Fe3O4纳米复合颗粒;利用红外光谱分析了产物的化学键合特征,利用电位滴定测定了合成产物表面的-NH2含量,探讨了活化方式、反应溶剂、投料比、温度、时间等因素对氨基化修饰效果的影响.结果表明,APTES成功地包覆在磁性Fe3O4纳米微粒表面;在乙醇-水体系中,在Fe3O4与APTES投料比3∶8、温度60℃下反应12h,得到的Fe3O4纳米颗粒表面APTES修饰效果最佳,表面-NH2含量高达1 400±50μmol·g-1.     

Comparison of Cadmium Cd2+ and Lead Pb2+ Binding by Fe2O3@SiO2‐EDTA Nanoparticles – Binding Stability and Kinetic Studies

This study describes the synthesis and characterization of ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) functionalized magnetic nanoparticles of 20 nm in size – Fe₃O₄@SiO₂‐EDTA – which were used as a novel magnetic adsorbent for Cd(II) and Pb(II) binding in aqueous medium. These nanoparticles were obtained in two‐stage synthesis: covering by tetraethyl orthosilicate and functionalization with EDTA derivatives. Nanoparticles were characterized using TEM, FT‐IR, and XPS methods. Metal ions were detected under optimized experimental conditions using Differential Pulse Anodic Stripping Voltammetry (DPASV) and Hanging Mercury Drop Electrode (HDME) techniques. We compared the ability of Fe₃O₄@SiO₂‐EDTA to bind cadmium and lead in concentration of 553.9 μg L^?1 and 647.5 μg L^?1, respectively. Obtained results show that the adsorption rate of cadmium binding was very high. The equilibrium for Fe₃O₄@SiO₂‐EDTA‐Cd(II) was reached within 19 min while for the Fe₃O₄@SiO₂‐EDTA‐Pb(II) was reached within 25 minutes. About 2 mg of nanoparticles was enough to bind 87.5 % Cd(II) and 54.1 % Pb(II) content. In the next step the binding capacity of Fe₃O₄@SiO₂‐EDTA nanoparticles was determined. Only 1.265 mg of Fe₃O₄@SiO₂‐EDTA was enough to bind 96.14 % cadmium ions while 5.080 mg of nanoparticles bound 40.83 % lead ions. This phenomenon proves that the studied nanoparticles bind Cd(II) much better than Pb(II). The cadmium ions binding capacity of Fe₃O₄@SiO₂‐EDTA nanoparticles decreased during storage in 0.5 M KCl solution. Two days of Fe₃O₄@SiO₂‐EDTA storage in KCl solution caused the 32 % increase in the amount of nanoparticles required to bind 60 % of cadmium while eight‐days storage caused further increase to 328 %. The performed experiment confirmed that the storage of nanoparticles in solution without any surfactants reduced their binding capacity. The best binding capacity was observed for the nanoparticles prepared directly before the electrochemical measurements.     

氢气还原制备高电容多孔Mn3O4/rGO复合材料

Mn3O4资源丰富、结构稳定,具有较高的理论电容,是一种较有潜力的超级电容器材料,但其较差的导电性却阻碍了其在这方面应用。本论文以实心ε-MnO2微米粉体和具有亲水性的GO粉体为原料,在去离子水中通过磁力搅拌和冷冻干燥制备出具有良好接触的MnO2/GO复合粉体。然后经一步氢气还原处理,使实心ε-MnO2和GO同步转化为具有纳米多孔结构的多孔Mn3O4和RGO,从而获得分散均匀、具有高比表面积和优良导电性的高性能Mn3O4/RGO复合粉体。经电化学测试可知,Mn3O4/RGO复合粉体在2 mV/s的扫描速率下的比电容为25.2 F/g且具有较好的电容留存率。