通过生物矿物化的近红外发光光酶
Nan Ma1, Ann F Marshall, Jianghong Rao
1Molecular Imaging Program at Stanford, Stanford University, 1201 Welch Road, Stanford, California 94305, USA.
Journal of the American Chemical Society
|May 6, 2010
概括
研究人员通过将硫化 (PbS) 量子点 (QDs) 模拟为活性化酶 (Luc8) 酶,创造了一种新的生物无机混合纳米结构. 这种双重功能复合体通过生物发光共振能量转移 (BRET) 发射近红外 (NIR) 光.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 生物化学 生物化学
背景情况:
- 生物矿化为无机纳米材料的受控合成提供了一条途径.
- 露西法酶可以在生物混合系统中用于发光.
- 量子点 (QD) 是具有可调节光学特性的半导体纳米晶体.
研究的目的:
- 开发一种新的策略,通过生物矿物化调整 luciferase 的发射波长.
- 创建一个具有酶活性和NIR光辐射的双功能生物无机混合纳米结构.
- 为了证明无机纳米材料的酶模板合成.
主要方法:
- 在环境条件下利用 luciferase (Luc8) 作为合成硫化 (PbS) 量子点 (QD) 的模板.
- 形成了一个Luc8-PbS纳米复合体.
- 研究了合成的PbS QDs的光发光特性和复合体内的Luc8的活动.
- 在基质添加时通过生物发光共振能量转移 (BRET) 研究了能量转移.
主要成果:
- 成功合成了PbS QDs,具有800-1050nm范围内的光发光,发射近红外 (NIR) 光.
- 证实光酶 (Luc8) 酶在Luc8-PbS纳米复合体内仍然活跃.
- 从复合体通过非辐射能量转移从光酶向PbS QDs通过BRET证明了NIR光辐射.
结论:
- 这项研究展示了使用活性酶模板合成方法对无机纳米材料形成双功能生物无机混合纳米结构的第一个实例.
- 开发的策略允许通过控制QD合成来合理调整排放波长.
- Luc8-PbS纳米复合体显示出在生物成像和传感领域的应用潜力,这些应用需要NIR光辐射.
