使用酸作为成像识别单位的比率类型纳米探针用于用SERS成像细胞内H₂O₂的成像

科学领域:

• 纳米技术纳米技术
• 生物医学工程 生物医学工程
• 分析化学 分析化学

背景情况:

• 细胞内过氧化 (H2O2) 波动在细胞增殖和新陈代谢等生物过程中至关重要.
• 精确监测H2O2动态对于了解细胞功能和疾病状态至关重要.
• 现有的H2O2检测方法可能缺乏精度或实时监测能力.

研究的目的:

• 开发一种新的内部标准辅助表面增强拉曼散射 (SERS) 纳米探针,用于精确的H2O2检测.
• 为了实时进行细胞内H2O2水平的定量监测,在体外和活细胞内进行实时的定量监测.
• 通过整合内部校准标准来克服现有方法的局限性.

主要方法:

• 一个核心外Au nanostar (Au@MPBN@Au NPs) 嵌入4-mercaptobenzonitrile (4-MPBN) 作为内部SERS标记物的制造.
• 表面功能化使用4-mercaptophenylboronic酸 (4-MPBA) 作为H2O2识别单元.
• 使用SERS频段的强度比 (I2223cm−1/I998cm−1) 来定量H2O2,通过内部标准实时校准.

主要成果:

• 纳米探针对H2O2表现出敏感的反应,由B-O组频段强度的下降表明.
• 在SERS频段强度比和H2O2度 (5100μM) 之间建立了线性定量关系,检测极限为1.97μM.
• 内部标记器 (4-MPBN) 对环境或仪器波动进行了有效校准,确保了测量准确性.

结论:

• 开发的AuNPs/4-MPBN/4-MPBA纳米探针为动态H2O2监测提供了一个高度准确和可靠的工具.
• 这项技术使细胞内H2O2含量的精确定量表征在细胞过程中,如细胞亡和生长.
• 纳米探测器促进了理解氧化还原信号和相关生物机制的进步.