光诱导富精氨酸多肽修饰的Fe2O3@Au纳米粒子的细胞毒性

以人宫颈癌细胞(HeLa细胞)为对象考察了富精氨酸多肽RRRRRRRR(R8)修饰的金-三氧化二铁壳核纳米粒子(R8-Fe2O3@Au NPs)对活细胞的光毒性. 研究结果表明, 内化后的R8-Fe2O3@Au NPs对活HeLa细胞无显著的细胞毒性, 但在激光照射下则可导致HeLa细胞的凋亡, 表现出很强的细胞光毒性. R8-Fe2O3@Au NPs的细胞光毒性与照射激光波长有关, 并随细胞吞噬的R8-Fe2O3@Au NPs的量、 光照强度和时间的增加而增强.     

谷胱甘肽修饰的金纳米粒子探针比色法检测神经元素3

采用柠檬酸钠还原法合成了粒径为13 nm的金纳米粒子,并在其表面修饰上谷胱甘肽(GSHAuNPs)。在一定的盐浓度范围内,谷胱甘肽能保护金纳米粒子免受盐诱导的聚集。当神经元素3(Neurogenin3,ngn3)多肽片段存在时,在一定的盐浓度下,ngn3片段能够诱导GSH-AuNPs发生聚集,使金纳米粒子溶液由红色变成蓝色。以谷胱甘肽修饰的金纳米粒子为探针,建立了快速检测ngn3片段的比色方法。通过优化得到的最适实验条件为:ngn3与GSH-AuNPs的平衡反应时间10 min,缓冲液pH=6.0,NaCl浓度100 mmol/L。在优化条件下,检测ngn3的线性范围为20~300μg/L,检出限(LOD)为8μg/L。结果表明,本方法具有良好的选择性,可用于实际样品的检测。     

基于多肽-金纳米粒子复合物的生物传感研究及应用进展

多肽是α-氨基酸以肽键连接在一起而形成的化合物,同时也是蛋白质水解的中间产物。 金纳米粒子具有良好的生物相容性和突出的表面等离子共振性质,基于多肽-金纳米粒子体系的独特光学特性的生物传感研究及应用已引起众多科学工作者的关注。 本文仅就近年来利用多肽-金纳米粒子复合物进行生物传感研究及应用加以评述,包括多肽和金纳米粒子的制备与特性、多肽-金纳米粒子复合物的组装以及其在生物传感中的应用等。     

磁性介孔纳米粒子的制备及对抗癌药紫杉醇的传输

以十六烷基溴化铵(CTAB)为结构导向剂, 正硅酸乙酯(TEOS)为硅源, 在碱性环境下经过自组装过程对单分散性磁性Fe₃O₄纳米粒子进行包覆, 制备出磁性硅基介孔纳米粒子Fe₃O₄@SiO₂. 结合X射线衍射、 傅里叶变换红外光谱(FTIR)、 透射电子显微镜(TEM)以及氮气吸附-脱附等技术对Fe₃O₄@SiO₂粒子进行表征. 结果表明Fe₃O₄@SiO₂纳米粒子具有球形形貌, 平均直径约为150 nm, 蠕虫状介孔结构, 比表面积为932 m²/g, 孔径为2.5 nm且分布较均匀, 包覆后Fe₃O₄的结构得以保持, 同时材料具有很好的磁响应能力. 以抗癌药紫杉醇(Paelitaxel, TXL)为模型药物进行负载, 实验结果表明, Fe₃O₄@SiO₂对TXL的负载能力为80 mg/g, TXL-Fe₃O₄@SiO₂对TXL的缓释时间持续120 h以上, 累积释放量达到30 mg/g. 通过噻唑蓝比色(MTT)法测量了TXL-Fe₃O₄@SiO₂粒子对体外培养的HeLa细胞的细胞毒性, 与相同浓度的TXL相比, TXL-Fe₃O₄@SiO₂对HeLa细胞的抑制率明显增高.     

金纳米粒子的表面修饰及生物应用进展

近年来纳米材料被广泛应用于生物医学、航空航天和精细化工等领域。构成纳米材料的纳米粒子具有小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应等性质。其中金纳米粒子由于其独特的荧光特性、良好的生物相容性和表面等离子共振等性质,被广大科研人员进行深入研究。例如,在生物医学领域,科研人员构建了一系列新型的金纳米比色传感器、光学探针及各类载药体系等。然而,目前金纳米粒子仍存在水分散性差、肾清除效率低和量子发射产率低等问题,限制了其广泛应用。因此,研究人员对金纳米粒子表面进行多样化修饰,从而能有效克服上述缺点。本文就目前主流配体表面修饰金纳米粒子的研究进展进行了详细总结,着重介绍了功能化金纳米粒子在生物成像、生物检测、生物治疗三方面的应用,最后对金纳米粒子的临床治疗机制的探索以及商业化的应用进行了展望,希望能为相关领域的研究者们提供新思路。     

金纳米粒子的细胞毒性

金纳米粒子(AuNPs)是构建用于诊断和治疗的纳米药物/探针的理想纳米材料之一,因此研究AuNPs与细胞的相互作用具有重要意义。 本文详细分析了金纳米簇(AuNCs)、球形金纳米粒子A(AuNPss)、金纳米球壳(AuNSs)和金纳米棒(AuNRs)等不同形貌的Au NPs对不同细胞模型的细胞毒性;讨论了AuNPs的理化性质(大小、形状、化学功能和表面电荷)对其细胞毒性的影响。 总结了AuNP细胞毒性研究遇到的挑战并提出相应解决方法。     

表面电荷对聚乙二醇修饰金纳米粒子生物行为的影响

利用硫-金键将末端修饰甲氧基、氨基或羧基的巯基化聚乙二醇(Thiolated polyethylene glycol,HS-PEG)分子分别组装到金纳米粒子表面, 合成了3种带有不同表面电荷的聚乙二醇修饰金纳米粒子(PEGylated gold nanoparticles,PEG-Au NP).细胞共培养和小鼠尾静脉注射实验结果表明,表面电荷能够显著影响PEG-Au NP的生物行为.细胞对PEG-Au NP的吞噬量遵循正电荷＞电中性＞负电荷的规律.尾静脉注射的PEG-Au NP能够随小鼠的血液循环由全器官分布逐渐向肝脾转移.表面带负电荷的PEG-Au NP较难被小鼠肝脾清除,带但正电荷的PEG-Au NP能够引起小鼠免疫系统较强的响应.     

基于巯基嘌呤/多肽修饰的金纳米粒子的比色方法检测溶液中的镉离子

研究了一种基于双配体（巯基嘌呤（MP）和多肽CALNN）修饰金纳米粒子（AuNPs）的比色方法,用于快速、选择性地检测水溶液中的Cd2+。 其中,MP作为功能配体通过N原子与Cd2+发生配合作用,从而引起AuNPs聚集;CALNN配体有助于提高体系的稳定性和选择性。 当体系中无Cd2+时,溶液呈红色,随着Cd2+浓度的增加,溶液颜色逐渐由红色变为蓝紫色,这种颜色变化可以通过光谱测定还可以用肉眼直接观察。 该方法操作简便,具有较好的选择性和较快的响应速度（＜5 min）,其检测限达到350 nmol/L。     

核酸修饰的金纳米粒子用于分光光度法检测卡那霉素

建立了一种基于核酸修饰的金纳米粒子(Au NPs)检测卡那霉素的方法。该方法利用卡那霉素与适配体的特异性结合,游离适配体的部分互补序列,诱导核酸修饰的Au NPs聚集。通过对实验条件进行优化,结果表明在25℃条件下,适配体与其部分互补序列杂交摩尔比为1:1,与目标卡那霉素的作用时间1 h,加入核酸修饰的Au NPs反应2 h时,该方法的线性检测范围为6.3~43.8 nmol/L,检测限为5.3 nmol/L。将该方法应用于牛奶样品中卡那霉素的检测,回收率在95.1%~104.6%之间。     

基于含氟表面活性剂修饰的金纳米粒子测定卡托普利

在较高离子强度和一定温度下,卡托普利能引起非离子表面活性剂FSN-100修饰的14nm金纳米粒子胶体溶液快速聚集,引起金纳米粒子在519nm处的吸光度降低,而在640nm处的相对吸光度成线性增加.据此,建立了一种光度测定卡托普利的新方法.卡托普利药片制剂中常见赋形剂,如淀粉、糊精、葡萄糖、果糖、麦芽糖、蔗糖、明胶、山梨醇、乳糖等对本实验没有干扰.本方法具有快速、简便、选择性高等优点,线性范围为2.0～12.5μg/mL,卡托普利检出限(S/N=3)为1.25μg/mL.该方法成功用于药片制剂中卡托普利的测定,回收率在99%到103%之间.     

纳米金粒子与R-藻红蛋白的相互作用

以NaBH4为还原剂, 采用化学还原法制备了纳米金溶胶, 发现以pH=7的金前驱液还原得到的纳米金粒子具有最强的紫外吸收(525 nm), 当以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为稳定剂时, 此吸收紫移到510 nm. TEM观察金粒子大小为5~8 nm. PVP、聚乙烯醇(PVA)和吐温-80等能较好地稳定纳米金粒子, 而十二烷基苯磺酸钠、PEG-1000和OP乳化剂等则没有稳定作用. 以紫外-可见光谱(UV-Vis)、X光荧光光谱(XRF)、透射电子显微镜(TEM)等研究了纳米金粒子与R-藻红蛋白的相互作用, 发现R-藻红蛋白本身对纳米金粒子具有良好的稳定作用. 当R-藻红蛋白与纳米金粒子共存时, R-藻红蛋白所具有的538 nm吸收带强度有所增强, 并发生紫移, 同时578 nm的荧光强度也明显减弱, 这表明R-藻红蛋白与纳米金粒子的相互作用对R-藻红蛋白的空间结构产生了影响, 导致位于R-藻红蛋白外缘藻红素发色团(PEB)的微环境发生了改变. 凝胶柱层析及分光光度分析结果进一步证实了金纳米粒子与藻红蛋白存在明显的相互作用, 这种相互作用可能与藻红蛋白分子中所包含的氨基基团有关.     

Block Copolymer Supported Gold Nanoparticles Assemblies with Exposed Gold Surface

Polymer-involved nanoparticles or nanoparticle assemblies are now facing a crossroad, where the exposure of nanoparticle and multiple nanoparticles cannot be obtained at the same time. Therefore, a new series of nanoparticle clusters is synthesized, where multiple gold nanoparticles assemble with amphiphilic block copolymers supporting inside. The exposure of gold nanoparticles of the structure is confirmed and increases the reduction rate of 4-nitrophenol by 60%. The assemblies can also be used as surface enhanced Raman scattering(SERS) probes with an enhancement factor(EF) as high as 3×10³.     

Rapid Synthesis of Size-controlled Gold Nanoparticles by Complex Intramolecular Photoreduction

A rapid synthesis of size-controlled gold nanoparticles was proposed.The method is based on the sensitive intramolecular photoreduction reaction of Fe(Ⅲ)-EDTA complex in chloroacetic acid-sodium acetate buffer solution,where Fe(Ⅱ)-EDTA complex generated by photo-promotion acts as a reductant of AuCl-4 ions.Gold nanoparticles formed were stabilized by EDTA ligand or other protective agents added.As a result,well-dispersed gold nanoparticles with an average diameter range of 6.7 to 50.9 nm were obtained.According to the characterizations by the UV spectrum and TEM,the intramolecular charge transfer of the excited states of complex Fe(Ⅲ)-EDTA and the mechanism of forming gold nanoparticles were discussed in detail.     

Preparation of Gold Nanoparticles Protected with Polyelectrolyte

Gold nanoparticles were synthesized through the reduction of tetrachlorauric acid (HAuCh) by NaBH4, with polyethyleneimine(PEI) as stabilizer. The nanoparticles were characterized by UV-vis spectroscopy and atomic force microscopy(AFM).     

金纳米颗粒聚集以及金纳米探针-微阵列技术研究进展

金纳米颗粒(GNP)探针正引起科学家们越来越多的兴趣。本文主要综述了基于GNP自组装聚集反应的生物检测和微阵列-金标银染检测的最新进展,对GNP在电化学等其他领域的研究前沿也进行了探讨。引用文献41篇。     

DNA功能化纳米金用于生物小分子检测

纳米金是金的微小颗粒,在水溶液中以胶体金的形态存在。胶体金的颜色会随着其粒径及表面修饰差异而发生变化,这种颜色变化可通过肉眼观察;同时,这种改变会产生强烈的光散射或光吸收信号。基于这种信号而建立的纳米金比色检测法,已被广泛用于生物分子(如核酸、蛋白质、多糖甚至是细胞)的检测。DNA功能化纳米生物传感器是利用核酸碱基配对原则进行识别,能实现特定基因片段的持续、快速、灵敏和选择性检测。本文结合最近十年的研究现状,主要论述了DNA功能化纳米金用于比色检测法的原理及用于核酸、蛋白质和部分生物小分子的检测,并评述了其中的挑战和前景。     

pH诱导两性离子配体修饰的金溶胶的浓缩与保存

研究了两性离子配体修饰的金纳米颗粒在酸性和碱性溶液中的稳定性和可逆聚集性. 测量了金溶胶在不同条件下的UV-Vis 吸收光谱, 通过光谱的变化揭示其稳定性和可逆聚集性. 结果表明: 经配体修饰的金纳米颗粒在酸性和碱性溶液中的稳定性有了很大的提高; 强酸性条件可诱导金溶胶失稳聚沉, 回调pH值又可使其重新分散. 利用这种pH依赖的可逆聚集特性, 可以将稀溶胶浓缩成浓溶胶或固体保存, 一旦需要又可加水恢复到分散的状态.     

基础实验:金纳米粒子的制备及其光学性质

围绕金纳米粒子前沿内容,设计了一个简易的本科生基础实验,利用柠檬酸钠还原氯金酸法制备分散性好的金纳米粒子溶液,讨论了其尺寸与颜色的关系,探究了不同电解质和非电解质对金纳米粒子团聚及其颜色的影响,初步了解金纳米粒子的光学特性和探针效应基本原理。