向上转换纳米颗粒作为牙损的成像剂
Julia C Bulmahn1,2,3, Andrey N Kuzmin3, Carol Parker4
1Institute for Lasers, Photonics and Biophotonics, Department of Chemistry, University at Buffalo, The State University of New York, Buffalo, New York 14260, United States.
Chemical & biomedical imaging
|September 29, 2023
概括
新的上转化纳米粒子 (UCNPs) 显示出用于检测牙损伤的潜力. 这些纳米颗粒可以准特定的部位,从而能够对去矿化质和口腔生物膜形成进行敏感,非侵入性成像.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 纳米技术纳米技术
- 牙科研究 牙科研究
背景情况:
- 牙是全球最常见的疾病,但目前的检测方法缺乏灵敏度,容易受到主观解释.
- 需要先进的非侵入性成像技术来准确早期检测牙损伤.
- 上转化纳米粒子 (UCNPs) 为潜在的生物医学成像应用提供了独特的光学特性.
研究的目的:
- 开发和评估新的升级转换纳米粒子 (UCNPs) 用于牙损伤的敏感,非侵入性成像.
- 通过向配体使UCNP具有功能,以增强与去矿物质化质和口腔生物膜的结合.
- 评估向UCNP在检测人工病变和细菌存在方面的有效性.
主要方法:
- 合成了30纳米核心@外NaYF4; Yb20%,Er2%@NaYF4上转化纳米粒子 (UCNPs).
- 用聚烯酸 (PAA) 或聚丁 (PDL) 和合向酸 (HA) 或*Streptococcus mutans*的合向的修饰UCNP.
- 使用上转化光和元素分析 (ICP-OES) 评估了UCNP与HA和*S. mutans*生物膜的结合亲和力.
主要成果:
- 与非向UCNP相比,向UCNP在统计上具有显著的结合氧酸盐 (p < 0.001).
- 针对HA的UCNP通过绿色上转换发射成功可视化了人造面膜缺陷 (0.5-1.0毫米).
- 针对性的UCNP与非针对性的UCNP相比,对*S. mutans*生物膜的结合率显著高 (p = 0.0125).
结论:
- 功能化的上转化纳米颗粒显示出高特异性和灵敏性,用于检测去矿化质和口腔生物膜.
- 这些有针对性的UCNP具有重要的潜力,用于基于图像的非侵入性牙损伤诊断.
- 开发的UCNP系统比目前的主观和不那么敏感的牙虫检测方法提供了有前途的进步.
