响应pH的等离子体增强持久发光ZnGa₂O₄:Cr³⁺纳米石榴用于瘤成像

科学领域:

• 纳米技术 纳米技术
• 生物医学工程 生物医学工程
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• 高贵金属组合增强通过表面等离子体共振 (SPR) 持续发光 (PersL) 纳米粒子 (NP) 的瘤成像.
• 整合pH响应策略与SPR增强具有挑战性,因为精确的空间距离控制存在困难.

研究的目的:

• 开发一种新的纳米石榴结构,将pH响应聚合与SPR增强的PersL集成在一起,以改善瘤成像.
• 为了研究pH触发的SPR在ZGC-SANP中的空间控制,这些NP被涂上富含碳素聚合物的聚合物,并用金色NP (AuNP) 装饰.

主要方法:

• 合成了ZnGa2O4:Cr3+ (ZGC) NPs作为"种子",并与甲基酸盐形成了纳米集群 (ZGC-SA).
• 用富含碳素聚合物 (ZSPB) 涂覆ZGC-SA,并用AuNPs装饰,以创建一个纳米石榴结构 (ZSPB@AuNPs).
• 在不同的pH值 (5.5与7.4) 中评估了PersL强度的变化,并在体内评估了瘤与正常组织的比率.

主要成果:

• 在酸性条件下 (pH5.5),ZSPB@AuNPs结构表现出pH响应的聚合,增强了SPR效应.
• 与pH 7.4.4相比,pH 5.5时PersL强度增加了4.4倍.
• 在PersL成像信号中达到125.9的最大瘤与正常组织比率.
• 在使用开发的纳米系统的小鼠中,证明了成功的外科导航和瘤的完整切除.

结论:

• 本研究介绍了第一个对TME pH有反应的等离子体增强的PersL纳米石榴系统.
• 这些发现扩大了用于生物医学应用的先进等离子体增强型PersL纳米系统的设计策略.
• 开发的纳米石榴结构显示了敏感瘤成像和图像引导手术的巨大潜力.