多功能紧型zwitterionic配体用于制备强大的生物相容半导体量子点和金纳米粒子
Kimihiro Susumu1, Eunkeu Oh, James B Delehanty
1Optical Sciences Division, Code 5611, U.S. Naval Research Laboratory, Washington, D.C. 20375, USA. susumu@ccs.nrl.navy.mil
Journal of the American Chemical Society
|May 27, 2011
概括
新的紧配体可以创建zwitterionic,生物相容的纳米粒子. 这些功能化量子点 (QDs) 和金纳米粒子 (AuNPs) 显示出出色的稳定性,细胞吸收,以及各种生物应用的体内生物相容性.
科学领域:
- 纳米技术纳米技术
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 生物医学工程 生物医学工程
背景情况:
- 开发生物相容纳米材料对于先进的生物应用至关重要.
- 量子点 (QDs) 和金纳米粒子 (AuNPs) 提供独特的光学和物理特性,但需要表面功能化才能进行生物整合.
- 现有的表面连接体往往缺乏水友性,生物相容性和稳定性的最佳平衡.
研究的目的:
- 合成和描述新型紧联体,用于制造水友性,生物相容的量子点 (QD) 和金纳米粒子 (AuNPs).
- 为增强稳定性和生物兼容性,赋予纳米粒子zwitterionic特征.
- 评估这些功能化纳米粒子在生物系统中的性能,包括蛋白质结合,细胞吸收和体内应用.
主要方法:
- 合成四种不同的紧配体,其中包括二利酸 (DHLA) ,三级胺和基/基组.
- 通过合成的配体对QD和AuNP进行功能化.
- 功能化纳米颗粒的综合物理特征 (表面电荷,可湿性,水力动力学尺寸,pH/盐耐受性).
- 通过蛋白质结合,共价合,弗斯特尔共振能量转移 (FRET),细胞吸收研究,细胞毒性测试和体内监测来评估纳米粒子效用.
主要成果:
- 成功合成了将zwitterionic特征和水友性赋予QDs和AuNPs的紧配体.
- 功能化纳米粒子在广泛的pH范围和高盐度中表现出极好的合稳定性.
- 配涂层的QDs表现出对蛋白质和的有效结合,通过细胞透促进了快速的细胞吸收,并且没有表现出细胞毒性.
- 在体内研究证实了功能化QDs的生物相容性和稳定性.
- 用相同的配体功能化的AuNP显示出类似的有利的体性质.
结论:
- 新型紧联体有效地产生水友性,生物相容性和稳定的QD和AuNP.
- 这些功能化纳米粒子显示出各种生物应用的巨大潜力,包括生物成像和药物输送.
- 连接体设计为提高纳米粒子在生物环境中的性能提供了一个多功能平台.
- 开发的纳米颗粒显示出在体外和体内应用的潜力,具有最小的毒性.
