细胞内原位纳米催化在疾病诊断与治疗中的应用

纳米催化剂因其经济、 稳定以及可量产等优势, 实现了细胞内原位催化反应, 为分子水平人工调控细胞功能提供了可能. 人工纳米催化剂优异的催化性能使其在不同生理和病理条件下成功用于诊断成像和治疗. 本文综合评述了具有天然酶活性的纳米催化剂在癌症和氧化应激治疗以及基于纳米催化剂介导的细胞内原位催化反应的精准诊断成像方面的主要研究进展, 并对纳米催化剂在未来生物医药领域应用中面临的挑战和机遇进行了展望.     

表面增强荧光研究进展

本文系统地介绍了金属表面增强荧光现象、产生机理及其应用.粗糙金属和超薄光滑金属表面均可表现出荧光增强效应,但这两种表面增强荧光产生的机理不同,所发出的荧光性质也不同.粗糙金属表面增强荧光的主要原因被认为是加快了处于基质表面附近的荧光物种的辐射衰减过程,而超薄光滑金属表面增强荧光则是激发态荧光物种与金属表面的等离子体耦合共振的结果.与粗糙金属表面增强荧光不同,超薄光滑金属表面增强荧光具有突出的方向性.金属表面增强荧光已经开始在DNA无损检测、荧光共振能量转移免疫分析等领域获得重要应用.     

寡聚芴纳米粒子的制备、表征与细胞成像应用

利用Suzuki偶联反应合成了疏水性寡聚芴分子OF, 并对其在氯仿溶液中的紫外吸收和荧光光谱进行了表征, 表明其具有较大的摩尔吸光系数(1.08×10⁵ mol^-1·L·cm^-1)和高荧光量子产率(96%). OF分子分散到水中可形成纳米粒子, 动态光散射实验表明其粒径大小约为230 nm. 该纳米粒子在水相中仍保持了较大的摩尔吸光系数以及高的荧光量子产率. 我们利用MTT的方法对OF纳米粒子对人肺癌A549细胞的毒性进行了测试, 结果表明其具有低的细胞毒性, 因此可以用于细胞成像. 共聚焦激光扫描显微镜成像结果显示OF纳米粒子主要分布在细胞质中, 特别是在近核区域周围. 与溶酶体染料Lyso Tracker Red共定位结果表明OF纳米粒子主要存在于溶酶体中, 因此可以用于对溶酶体的特异性荧光成像.     

pH值响应的共轭聚合物纳米粒子的制备、表征与细胞成像研究

共轭聚合物纳米粒子（CPNs）因其高荧光亮度、低毒性、表面易修饰的特性,近年来在生物材料和生物医药领域备受关注。本论文中我们设计、合成了一种新的pH 值响应共轭聚合物（PFPA）,并通过纳米沉淀方法制备了其纳米粒子。动态光散射实验表明PFPA纳米粒子在水中分散性较好,其粒径约为8 nm。 PFPA纳米粒子的最大吸收峰为379 nm,其摩尔吸光系数为2.1×10⁶ L·mol -1·cm -1;另外该纳米粒子的荧光最大发射峰为422 nm,其荧光量子产率为35%。PFPA纳米粒子在汞灯（100瓦）照射下表现出较好的光稳定性,另外MTT实验表明其具有较低的细胞毒性。该纳米粒子具有pH响应的光学特性,并可以用于活细胞成像。PFPA纳米粒子在癌症诊断、药物与基因传递等方面具有潜在的应用价值。     

基质表面多环芳烃的化学单层组装及其荧光传感特性

经由柔性连接臂化学单层组装于基质表面的多环芳烃,在基质表面有限区域内可以形成特定的超分子结构,并呈现相应的荧光光谱.这类结构及其光谱性质可因环境条件的变化而变化,基于这种变化可以设计制备传感薄膜材料.本文在概述此类研究工作的基础上,重点介绍了笔者实验室近年来,通过改变基质类型、调节连接臂长度和结构、优化多环芳烃的固定化密度等途径,设计制备对有关化学物质敏感且既可用于液相也可用于气相的荧光传感薄膜材料方面的研究工作.