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发光碳纳米颗粒展现癌细胞中的可逆转换

发布时间:2018-05-15 点击量:15

'笼'非荧光碳点进入癌细胞,失去其笼罩和点亮。

一组研究人员首次证明,光致发光碳纳米颗粒可以在癌细胞中表现出其光学特性的可逆切换。 / em

微小碳点首次应用于细胞内成像和跟踪药物输送,涉及各种光学和振动光谱技术,如荧光,拉曼和高光谱成像。伊利诺伊大学厄巴纳 - 香槟分校的研究人员首次证明,照片发光碳纳米粒子可以在癌细胞中表现出可逆转换的光学特性。

“这些试剂的主要优点之一是其强大的内在光学灵敏度,而不需要任何额外的染料/荧光团,并且没有与其相关的光漂白问题,”Dipanjan Pan,生物工程助理教授兼研究。 “使用一些优雅的纳米表面化学,我们创建了一个分子'掩蔽'途径来关闭荧光,然后选择性地去除掩模,从而恢复亮度。”

“使用碳点照亮人体细胞并不新鲜。事实上,我的实验室和世界各地的其他几个团体已经表明,这些小点代表了一类独特的发光材料,与其他流行的发光材料相比,它们具有优异的生物相容性,可降解性和相对容易获得的大规模合成,例如量子点“,Pan补充道,他还指导伊利诺伊州生物工程专业硕士学位项目。

并且,整个过程是高度控制的,并且可以在活细胞中观察到,正如他们在该研究报告中所报道的,“Macromolecularly'Caged'Carbon Nanoparticles for Intracellular trafficking via Switchable Photoluminescence”,出现在美国杂志Journal of the American化学学会。 / em

“我们可以通过在体外哺乳动物细胞中可切换的光致发光来将这种技术应用于细胞内运输,其中内吞膜丰富的阴离子两亲分子参与'去锁定'过程”潘说。 “每个直径小于50纳米的碳点都源自龙舌兰花蜜,并且具有高度发光性。 em原位 / em纳米尺度的化学交换进一步探讨了对碳发光起源的机理理解,并指出它主要是表面现象。

“这可以通过简单的反离子纳米化学反应来打开和关闭,”潘说。 “这些结果可以成为碳基材料用于细胞内成像探测细胞功能和研究其他生物过程的新型有趣设计的基础。”

虽然碳点中发光的起源仍然是一个谜,但潘和他的合作者先前已经证明,这些粒子可以用来同时跟踪载体和使用高光谱成像定量释放货物(Advanced Functional Materials 26,2016,8031-8041 )或基于振动光谱的技术(Sci Rep。2016年7月11日; 6:29299; Small。2016 12(42),5845-861。; Small.2015Sep; 11(36):4691-703)。

出版物:Santosh K. Misra等人,“Macromolecularly”Caged“Carbon Nanoparticles for Intracellular Trafficking via Switchable Photoluminescence,”J. Am。化学。 (5),第1746-1749页; DOI:10.1021 / jacs.6b11595

资料来源:伊利诺伊大学工程通信办公室Rick Kubetz