双酸改性聚合物涂层NaYF₄:Yb,Er,Pr升级纳米粒子用于细胞成像:合成,物理化学表征和生物安全性

科学领域:

• 纳米医学是一种纳米医学.
• 生物材料是一种生物材料.
• 光学成像技术的成像

背景情况:

• 上转化纳米粒子 (UCNPs) 具有独特的光子上转化特性,对纳米医学有价值.
• 然而,UCNP固有的细胞毒性限制了它们的生物医学应用.
• 开发生物相容的UCNP对于推进纳米医疗技术至关重要.

研究的目的:

• 设计和合成具有改善生物相容性和双区域发光 (可见和NIR-II) 的新型UCNP.
• 评估开发的UCNP的物理化学特性,细胞毒性和体内生物安全性.
• 为了证明这些UCNP在细胞成像应用中的潜力.

主要方法:

• 合成双酸盐修饰的多 ((异布丁烯-高酸) -移植多 ((N,N-二甲基胺) -涂层NaYF4:Yb,Er,Pr的UCNP (UCNP@PIMAPDMA).
• 使用TEM,EDAX,DLS,XRD,光谱法和XPS进行表征.
• 在HEK293细胞上使用MTT试验进行体外细胞毒性评估.
• 在小鼠体内生物相容性研究,监测体质和血液参数.
• 通过共聚焦显微镜对大鼠介质干细胞和C6质母细胞细胞进行细胞成像.

主要成果:

• UCNP@PIMAPDMA纳米粒子在可见区域和NIR-II区域都表现出发光.
• 鉴定证实了纳米粒子的结构和特性.
• 与整洁的UCNP相比,UCNP@PIMAPDMA的细胞毒性显著降低.
• 在体内研究显示,对小鼠没有显著的不良影响.
• 细胞细胞质的成像取得了成功,证明了应用潜力.

结论:

• 开发的UCNP@PIMAPDMA纳米颗粒显示出增强的生物相容性和降低的细胞毒性.
• 这些修改后的UCNP具有双区域发光,适用于先进的生物医学成像.
• 蛋白冠的形成可能有助于改善UCNP@PIMAPDMA的生物安全性.
• UCNP@PIMAPDMA纳米粒子对纳米医学和生物成像中的未来应用具有前景.