磁性荧光多功能纳米探针的研制及分析应用
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
收稿日期 : 2009 03 04 修 回日期 : 2009 05 12
基金项目 : 国家自然科学基金 ( N o . 20675034) ; 湖北省自然科学 基金重点项 目 ( No . 2008CDA 080) ; 武 汉市学 科带头 人 计划项目 ( N o. 200851430484) ; 国家 大 学生 创新 性 实验 计 划 ( No . 200735) ; 华 中农 业 大学 科 技 创新 基 金 ( 2007XCX003)
第 26 卷第 2 期 Vo l. 26 No . 2
分 析 科 学 学 报 JOU RN A L OF AN A L YT ICAL SCIENCE
2010 年 4 月 Apr . 2010
DOI 编码: 10. 3969/ j. issn. 1006 6144. 2010. 02. 028
特 约 综 述
*
通讯作者 : 韩鹤友 , 男 , 教授 , 博士生导师 , 主要从事纳米生物分析领域的研究 .
235
第2期
刘
欣等 : 磁性荧光多功 能纳米探针的研制及分析应用
第 26 卷
面再包一层 ZnS 壳 , 使得材料的荧光量子产率由原来的 2% ~ 3% 增加到 10% ~ 15% 。 2. 2 偶联法 偶联法( 图 1C) 是采用一种交联试剂将一定数量的磁性材料及荧光材料偶联成纳米尺寸的多功能材 料。例如 : L ee 等
第2期
分析科学学报
第 26 卷
用 , 将生物素化的单链 DNA 片段固定在纳米粒子表面, 通过杂交的方式使得异硫氰酸荧光素 ( FIT C) 标 记的待测 DNA 结合到纳米粒子表面 , 未结合的 DNA 透过磁铁分离的方式除去。该方法实现了特定序列 核酸的快速、 高灵敏检测, 对特定序列 DNA 的灵敏度可达到 10 pmo l/ L 。 3. 2 细胞分离及识别 细胞分离及识别对于疾病诊断、 药物筛选以及细胞生物学研究等方面具有重要的意义 多功能纳米探针是分离细胞的有效工具。
[ 17] [ 16]
将有机荧光染料 Cy 5. 5 偶联到硅壳覆盖的 F e 3 O4 表面, 获得了磁性荧光多功能材料,
Cheo n 课题组 采用多功能偶联剂 Sulf o SM CC 将巯基功能化的 F e3 O4 纳米粒子偶联到氨基功能化的 罗丹明掺杂的二氧化硅纳米粒子表面 , 从而获得多功能纳米材料。其它偶联方法如将磁性纳米粒子与卟 啉衍生物偶联 [ 18] , Cy 5. 5 与 Gd 配合物偶联[ 19] 以及 Fe 2 O 3 与量子点偶联 [ 20] 。 偶联法的优点在于磁性及荧光相互影响较小, 其主要缺点是步骤繁琐、 尺寸较大且不易控制, 在分析 过程中材料容易互相脱离。 2. 3 包埋法 包埋法( 图 1D) 是将纳米材料及磁性材料共同包埋到同一种介质材料中, 目前, 聚苯乙烯微球、 二氧化 硅及多孔硅是常用的包埋材料。 Pang 课题组 将 Fe 2 O 3 和 CdSe/ Z nS 量子点同时包埋到聚苯乙烯微 球中, 再与叶酸、 Ig G、 亲和素、 生物素等生物靶向分子偶联, 制备出可识别多种细胞及组织的多功能纳米 探针。N ie 课题组[ 24] 将多色 CdSe/ ZnS 量子点及 F e3 O 4 纳米粒子包埋到多孔硅微球中 , 制备出具有多元 光学编码及磁分离性能的多功能纳米探针。 二氧化硅微球化学稳定性好 , 表面有大量羟基可以连接新的官能基团 , 且具有良好的生物相容性 , 通 常可被用作在线包埋材料。 Ying 课题组[ 25] 用正硅酸乙酯 ( T EOS) 水解的方法将 Fe 2 O 3 与 CdSe/ ZnS 量 子点包埋到 SiO2 微球中 , 所制备的多功能纳米微球尺寸大约 50 nm, 在最佳条件下 , 荧光量子产率可达 4. 8% 。采用类似的方法, Wang 课题组[ 26] 将 Fe 3 O 4 与 CdT e 量子点同时包埋到二氧化硅微球中, 所得到 的微球尺寸在 100~ 200 nm 之间 ; Yuan 等人[ 27] 将 Eu3+ 配合物与 Fe 3 O 4 同时包埋到二氧化硅微球中 , 获 得尺寸大约 55 nm 的多功能微球; Chen 课题组[ 28] 将罗丹明 B 与 Fe 3 O 4 包埋到二氧化硅微球中 , 获得尺寸 大约 150 nm 的多功能微球。
[ 7 9]
。本文就近几年有关磁性荧光多功能纳米粒子
2
磁性荧光多功能纳米探针的制备
磁性纳米粒子与荧光量子点的结合制备磁性荧光多功能纳米粒子的方式多种多样 , 诸如掺杂法、 偶联
法、 包埋法、 微乳液法、 热交联、 序贯滴加法、 自然生长法。本文将选取掺杂法、 偶联法及包埋法三类主要的 合成方法进行讨论。 2. 1 掺杂法 掺杂法是将纳米荧光材料表面包覆一层磁性材料( 图 1A) 或在磁性纳米粒子表面进一步包覆荧光材 料 ( 图 1B) 。例如 : Klim ov 课题组 [ 10] 将 Co 纳米粒子表面包覆了一层 CdSe 壳 , 从而获得了磁性荧光多功 能纳米材料, 该材料的矫顽力( H c) 可达 0. 11T , 荧光量子产率为 2% ~ 3% 。在分析应用之前, 需要进一步 提高其荧光量子产率。香港理工大学 Xu 课题组[ 11] 将 CdS 沉积到 FeP t 纳米离子表面, 合成了磁性荧光 多功能纳米材料, 并对合成条件进行了优化 , 该材料尺寸小于 10 nm, 表现出很好的超顺磁性, 荧光量子产 率为 3. 2% 。其它材料如 Fe 3 O 4 Au PbS[ 12] , F e3 O 4 / CdT e [ 13] 以及掺杂 Co 的 CdSe 量子点、 Co/ CdSe 核 / 壳 量子点以及 F e3 O4 / CdT e 纳米线[ 14] 。 这种方法的优点在于所制备的多功能材料的尺寸较小, 容易进行生物标记, 而不足之处主要是由于磁 性材料及荧光材料之间的相互影响, 会造成荧光量子产率的降低。 Du 等[ 15] 将 F e3 O 4 / CdSe 核 / 壳材料表
[ 31]
, 磁性荧光
Rosenzw eig 课题组[ 20] 将鼠抗周期素 E 抗体 ( m ouse ant icycline E ant ibody ) 修饰到 Fe 2 O 3 与 CdSe/ ZnS 量子点组装纳米粒子表面 , 构建出可特异性筛选 M CF 7 乳腺癌细胞的多功能纳米探针 , 在外加磁场 作用下 , 成功实现了 MCF 7 乳腺癌细胞的快速分离及检测, 为乳腺癌的早期诊断奠定了基础。 Pang 课题 组[ 22] 将叶酸偶联到包埋 F e2 O3 与 CdSe/ ZnS 量子点的聚苯乙烯 丙烯酰胺共聚物微球表面, 制备出磁性、 荧光及靶向识别多功能纳米探针 , 成功实现了 H ela 细胞及 M CF 7 细胞的分离检测。该课题组采用表面 偶联 麦胚凝集素的多功能纳米探针, 实现了对 DU 145 细胞的快速分离及识别 , 而扁豆凝集素修饰的 微球则不能实现 DU 145 细胞的快速分离及识别, 说明多功能纳米探针具有特异性识别特征, 拓展了微球 的应用范围。 Chu 等人 [ 13] 将 CdT e 量子点包覆到磁性聚苯乙烯微球表面, 再将微球与表皮生长因子偶 联 , 制备出可特异性识别表皮生长因子受体的多功能探针 , 实现了对 M DA MB 435S 癌细胞的分离及荧 光检测。 3. 3 细胞多模式成像分析 细胞是生命活动的基本单位 , 细胞成像分析不仅有助于研究一些重要的生理、 病理过程 , 对于一些重 大疾病的早期诊断也具有十分重要的意义。磁性荧光多功能纳米探针可实现荧光及磁共振多模式成像, 大大提高细胞成像的灵敏度及准确度 , 减少诊断及分析过程中假阳性、 假阴性的出现。例如 , 对聚唾液酸 的检测不仅有助于了解记忆、 学习的神经通路, 而且对肺癌、 神经母细胞瘤等疾病的诊断具有重要的意义。 L ee 等人 将 H menB1 抗体偶联到 Dy SiO 2 ( F e3 O 4 ) n 表面, 构建出可特异性识别细胞表面聚唾液酸 的多功能纳米探针 , 基于 H menB1 抗体与聚唾液酸之间的特异性识别作用 , 成功实现了对 CH P 134 细胞 进行磁共振、 荧光多模式成像分析, 而对不表达聚唾液酸的 H EK293T 细胞仅观察到很弱的非特异性吸附 信号。 Lin 等人 合成了磁性、 荧光及多孔结构的多功能纳米材料, 该材料具有优越的荧光特性及高的磁 共振信号 , 可通过细胞膜进入细胞内部 , 为细胞的多模成像研究奠定很好的基础。 Xu 课题组 [ 34] 将谷胱甘 肽( GSH ) 偶联到 Fe 3 O 4 / CdSe 核 / 壳纳米粒子表面, 成功将纳米粒子导入 H EK293T 细胞内部, 通过磁场 作用可操作胞内粒子的分布 , 该技术可用于细胞极化研究。Zhang 课题组 [ 35] 将氯毒素偶联到 F e3 O4 Cy5. 5 复合纳米粒子表面 , 构建出对胶质瘤细胞具有特异识别功能的探针, 采用荧光及磁共振成像的方法对 9L 胶质瘤细胞进行成像分析, 由于该探针仅 15 nm 左右 , 可望突破血脑屏障进入脑组织。因此 , 该方法为 脑胶质瘤的诊断及治疗提供了重要的参考。 3. 4 活体成像 长期以来 , 对脑部肿瘤的检测一直是一个困扰科学家的难题。 Kir cher 等人
1
前言
目前, 荧光探针及磁性材料探针已经成为生物医学领域开展高水平研究的重要手段 , 并在免疫分析、
[ 1 6]
药物分析、 疾病诊断、 色谱分离、 细胞及活体成像等方面得到了广泛地应用 。随着研究的深入, 单一荧 光探针或磁性材料探针已经难以满足各学科发展的需求 , 在这种背景下 , 磁性荧光多功能纳米探针应运而 生。与单一功能的荧光探针或磁性材料探针相比, 磁性荧光多功能纳米探针同时具有磁性材料及荧光材 料的优势, 可同时实现磁性分离、 靶向识别、 荧光成像及磁共振成像等多种功能, 具有很好的应用前景 , 已 经受到材料学、 生物学、 医学等领域研究者的高度关注 合成及应用方面的进展作简要评述。
摘
磁性荧光多功能纳米探针的研制及分析应用
刘 欣, 郑成志, 梁建功, 韩鹤友
*
( 华中农业大学理学院, 农业微生物国家重点实验室, 湖北武汉 430070) 要: 磁性荧光多Hale Waihona Puke Baidu能纳米探针由于具有磁性分离、 靶向识别 、 荧光成像及磁共振成
像等优势 , 受到化学、 生物及医学等领域研究者的高度关注。本文就近年来磁性荧光多 功能纳米探针的研究进展作简要评述 。引用文献 38 篇。 关键词: 磁性荧光多功能纳米探针 ; 制备; 应用; 综述 中图分类号: O657. 3 文献标识码: A 文章编号: 1006 6144( 2010) 02 0235 05
[ 21 23 ]
3
磁性荧光多功能纳米探针的应用
3. 1 生化标记及传感 建立快速高灵敏的 DNA 、 蛋白质检测新方法对于一些重大疾病的早期诊断及治疗具有十分重要的意 义。基于单一纳米粒子标记技术的检测方法存在分离困难等问题 , 因而在应用上受到限制 , 磁性荧光多功 能纳米探针的一大特点在于可利用磁场分离技术去除标记及检测过程中的杂质物质, 使得检测技术具有 快速、 高灵敏、 高选择性的特点。 Nichkova 等人 [ 29] 将三种模式蛋白 ( 抗兔 Ig G、 抗鼠 Ig G 以及抗人 IgG) 固定 在 Co Nd Fe 2 O 3 / Eu Gd2 O 3 磁性荧光多功能纳米材料表面, 在向溶液中加入兔 Ig G、 鼠 IgG 以及人 Ig G 后 , 这些抗原就会结合 到对应抗体的表面 , 在加入不同染料分子标记的抗体分子后 , 在流式细胞仪上实现了多种蛋白的同时检 测。在整个分析过程中 , 未标记及未结合的蛋白可以通过磁铁吸引的方式快速除去, 这种方法建立了一种 免疫分析的新型平台技术。类似的技术还可以用于 DNA 杂交分析。 H rist ova 课题组[ 30] 将中性链亲和素 ( Neut rAvidin) 偶联到 Fe 3 O 4 / Eu Gd2 O3 磁性荧光纳米粒子表面后, 利用生物素亲和素之间特异相互作 236
基金项目 : 国家自然科学基金 ( N o . 20675034) ; 湖北省自然科学 基金重点项 目 ( No . 2008CDA 080) ; 武 汉市学 科带头 人 计划项目 ( N o. 200851430484) ; 国家 大 学生 创新 性 实验 计 划 ( No . 200735) ; 华 中农 业 大学 科 技 创新 基 金 ( 2007XCX003)
第 26 卷第 2 期 Vo l. 26 No . 2
分 析 科 学 学 报 JOU RN A L OF AN A L YT ICAL SCIENCE
2010 年 4 月 Apr . 2010
DOI 编码: 10. 3969/ j. issn. 1006 6144. 2010. 02. 028
特 约 综 述
*
通讯作者 : 韩鹤友 , 男 , 教授 , 博士生导师 , 主要从事纳米生物分析领域的研究 .
235
第2期
刘
欣等 : 磁性荧光多功 能纳米探针的研制及分析应用
第 26 卷
面再包一层 ZnS 壳 , 使得材料的荧光量子产率由原来的 2% ~ 3% 增加到 10% ~ 15% 。 2. 2 偶联法 偶联法( 图 1C) 是采用一种交联试剂将一定数量的磁性材料及荧光材料偶联成纳米尺寸的多功能材 料。例如 : L ee 等
第2期
分析科学学报
第 26 卷
用 , 将生物素化的单链 DNA 片段固定在纳米粒子表面, 通过杂交的方式使得异硫氰酸荧光素 ( FIT C) 标 记的待测 DNA 结合到纳米粒子表面 , 未结合的 DNA 透过磁铁分离的方式除去。该方法实现了特定序列 核酸的快速、 高灵敏检测, 对特定序列 DNA 的灵敏度可达到 10 pmo l/ L 。 3. 2 细胞分离及识别 细胞分离及识别对于疾病诊断、 药物筛选以及细胞生物学研究等方面具有重要的意义 多功能纳米探针是分离细胞的有效工具。
[ 17] [ 16]
将有机荧光染料 Cy 5. 5 偶联到硅壳覆盖的 F e 3 O4 表面, 获得了磁性荧光多功能材料,
Cheo n 课题组 采用多功能偶联剂 Sulf o SM CC 将巯基功能化的 F e3 O4 纳米粒子偶联到氨基功能化的 罗丹明掺杂的二氧化硅纳米粒子表面 , 从而获得多功能纳米材料。其它偶联方法如将磁性纳米粒子与卟 啉衍生物偶联 [ 18] , Cy 5. 5 与 Gd 配合物偶联[ 19] 以及 Fe 2 O 3 与量子点偶联 [ 20] 。 偶联法的优点在于磁性及荧光相互影响较小, 其主要缺点是步骤繁琐、 尺寸较大且不易控制, 在分析 过程中材料容易互相脱离。 2. 3 包埋法 包埋法( 图 1D) 是将纳米材料及磁性材料共同包埋到同一种介质材料中, 目前, 聚苯乙烯微球、 二氧化 硅及多孔硅是常用的包埋材料。 Pang 课题组 将 Fe 2 O 3 和 CdSe/ Z nS 量子点同时包埋到聚苯乙烯微 球中, 再与叶酸、 Ig G、 亲和素、 生物素等生物靶向分子偶联, 制备出可识别多种细胞及组织的多功能纳米 探针。N ie 课题组[ 24] 将多色 CdSe/ ZnS 量子点及 F e3 O 4 纳米粒子包埋到多孔硅微球中 , 制备出具有多元 光学编码及磁分离性能的多功能纳米探针。 二氧化硅微球化学稳定性好 , 表面有大量羟基可以连接新的官能基团 , 且具有良好的生物相容性 , 通 常可被用作在线包埋材料。 Ying 课题组[ 25] 用正硅酸乙酯 ( T EOS) 水解的方法将 Fe 2 O 3 与 CdSe/ ZnS 量 子点包埋到 SiO2 微球中 , 所制备的多功能纳米微球尺寸大约 50 nm, 在最佳条件下 , 荧光量子产率可达 4. 8% 。采用类似的方法, Wang 课题组[ 26] 将 Fe 3 O 4 与 CdT e 量子点同时包埋到二氧化硅微球中, 所得到 的微球尺寸在 100~ 200 nm 之间 ; Yuan 等人[ 27] 将 Eu3+ 配合物与 Fe 3 O 4 同时包埋到二氧化硅微球中 , 获 得尺寸大约 55 nm 的多功能微球; Chen 课题组[ 28] 将罗丹明 B 与 Fe 3 O 4 包埋到二氧化硅微球中 , 获得尺寸 大约 150 nm 的多功能微球。
[ 7 9]
。本文就近几年有关磁性荧光多功能纳米粒子
2
磁性荧光多功能纳米探针的制备
磁性纳米粒子与荧光量子点的结合制备磁性荧光多功能纳米粒子的方式多种多样 , 诸如掺杂法、 偶联
法、 包埋法、 微乳液法、 热交联、 序贯滴加法、 自然生长法。本文将选取掺杂法、 偶联法及包埋法三类主要的 合成方法进行讨论。 2. 1 掺杂法 掺杂法是将纳米荧光材料表面包覆一层磁性材料( 图 1A) 或在磁性纳米粒子表面进一步包覆荧光材 料 ( 图 1B) 。例如 : Klim ov 课题组 [ 10] 将 Co 纳米粒子表面包覆了一层 CdSe 壳 , 从而获得了磁性荧光多功 能纳米材料, 该材料的矫顽力( H c) 可达 0. 11T , 荧光量子产率为 2% ~ 3% 。在分析应用之前, 需要进一步 提高其荧光量子产率。香港理工大学 Xu 课题组[ 11] 将 CdS 沉积到 FeP t 纳米离子表面, 合成了磁性荧光 多功能纳米材料, 并对合成条件进行了优化 , 该材料尺寸小于 10 nm, 表现出很好的超顺磁性, 荧光量子产 率为 3. 2% 。其它材料如 Fe 3 O 4 Au PbS[ 12] , F e3 O 4 / CdT e [ 13] 以及掺杂 Co 的 CdSe 量子点、 Co/ CdSe 核 / 壳 量子点以及 F e3 O4 / CdT e 纳米线[ 14] 。 这种方法的优点在于所制备的多功能材料的尺寸较小, 容易进行生物标记, 而不足之处主要是由于磁 性材料及荧光材料之间的相互影响, 会造成荧光量子产率的降低。 Du 等[ 15] 将 F e3 O 4 / CdSe 核 / 壳材料表
[ 31]
, 磁性荧光
Rosenzw eig 课题组[ 20] 将鼠抗周期素 E 抗体 ( m ouse ant icycline E ant ibody ) 修饰到 Fe 2 O 3 与 CdSe/ ZnS 量子点组装纳米粒子表面 , 构建出可特异性筛选 M CF 7 乳腺癌细胞的多功能纳米探针 , 在外加磁场 作用下 , 成功实现了 MCF 7 乳腺癌细胞的快速分离及检测, 为乳腺癌的早期诊断奠定了基础。 Pang 课题 组[ 22] 将叶酸偶联到包埋 F e2 O3 与 CdSe/ ZnS 量子点的聚苯乙烯 丙烯酰胺共聚物微球表面, 制备出磁性、 荧光及靶向识别多功能纳米探针 , 成功实现了 H ela 细胞及 M CF 7 细胞的分离检测。该课题组采用表面 偶联 麦胚凝集素的多功能纳米探针, 实现了对 DU 145 细胞的快速分离及识别 , 而扁豆凝集素修饰的 微球则不能实现 DU 145 细胞的快速分离及识别, 说明多功能纳米探针具有特异性识别特征, 拓展了微球 的应用范围。 Chu 等人 [ 13] 将 CdT e 量子点包覆到磁性聚苯乙烯微球表面, 再将微球与表皮生长因子偶 联 , 制备出可特异性识别表皮生长因子受体的多功能探针 , 实现了对 M DA MB 435S 癌细胞的分离及荧 光检测。 3. 3 细胞多模式成像分析 细胞是生命活动的基本单位 , 细胞成像分析不仅有助于研究一些重要的生理、 病理过程 , 对于一些重 大疾病的早期诊断也具有十分重要的意义。磁性荧光多功能纳米探针可实现荧光及磁共振多模式成像, 大大提高细胞成像的灵敏度及准确度 , 减少诊断及分析过程中假阳性、 假阴性的出现。例如 , 对聚唾液酸 的检测不仅有助于了解记忆、 学习的神经通路, 而且对肺癌、 神经母细胞瘤等疾病的诊断具有重要的意义。 L ee 等人 将 H menB1 抗体偶联到 Dy SiO 2 ( F e3 O 4 ) n 表面, 构建出可特异性识别细胞表面聚唾液酸 的多功能纳米探针 , 基于 H menB1 抗体与聚唾液酸之间的特异性识别作用 , 成功实现了对 CH P 134 细胞 进行磁共振、 荧光多模式成像分析, 而对不表达聚唾液酸的 H EK293T 细胞仅观察到很弱的非特异性吸附 信号。 Lin 等人 合成了磁性、 荧光及多孔结构的多功能纳米材料, 该材料具有优越的荧光特性及高的磁 共振信号 , 可通过细胞膜进入细胞内部 , 为细胞的多模成像研究奠定很好的基础。 Xu 课题组 [ 34] 将谷胱甘 肽( GSH ) 偶联到 Fe 3 O 4 / CdSe 核 / 壳纳米粒子表面, 成功将纳米粒子导入 H EK293T 细胞内部, 通过磁场 作用可操作胞内粒子的分布 , 该技术可用于细胞极化研究。Zhang 课题组 [ 35] 将氯毒素偶联到 F e3 O4 Cy5. 5 复合纳米粒子表面 , 构建出对胶质瘤细胞具有特异识别功能的探针, 采用荧光及磁共振成像的方法对 9L 胶质瘤细胞进行成像分析, 由于该探针仅 15 nm 左右 , 可望突破血脑屏障进入脑组织。因此 , 该方法为 脑胶质瘤的诊断及治疗提供了重要的参考。 3. 4 活体成像 长期以来 , 对脑部肿瘤的检测一直是一个困扰科学家的难题。 Kir cher 等人
1
前言
目前, 荧光探针及磁性材料探针已经成为生物医学领域开展高水平研究的重要手段 , 并在免疫分析、
[ 1 6]
药物分析、 疾病诊断、 色谱分离、 细胞及活体成像等方面得到了广泛地应用 。随着研究的深入, 单一荧 光探针或磁性材料探针已经难以满足各学科发展的需求 , 在这种背景下 , 磁性荧光多功能纳米探针应运而 生。与单一功能的荧光探针或磁性材料探针相比, 磁性荧光多功能纳米探针同时具有磁性材料及荧光材 料的优势, 可同时实现磁性分离、 靶向识别、 荧光成像及磁共振成像等多种功能, 具有很好的应用前景 , 已 经受到材料学、 生物学、 医学等领域研究者的高度关注 合成及应用方面的进展作简要评述。
摘
磁性荧光多功能纳米探针的研制及分析应用
刘 欣, 郑成志, 梁建功, 韩鹤友
*
( 华中农业大学理学院, 农业微生物国家重点实验室, 湖北武汉 430070) 要: 磁性荧光多Hale Waihona Puke Baidu能纳米探针由于具有磁性分离、 靶向识别 、 荧光成像及磁共振成
像等优势 , 受到化学、 生物及医学等领域研究者的高度关注。本文就近年来磁性荧光多 功能纳米探针的研究进展作简要评述 。引用文献 38 篇。 关键词: 磁性荧光多功能纳米探针 ; 制备; 应用; 综述 中图分类号: O657. 3 文献标识码: A 文章编号: 1006 6144( 2010) 02 0235 05
[ 21 23 ]
3
磁性荧光多功能纳米探针的应用
3. 1 生化标记及传感 建立快速高灵敏的 DNA 、 蛋白质检测新方法对于一些重大疾病的早期诊断及治疗具有十分重要的意 义。基于单一纳米粒子标记技术的检测方法存在分离困难等问题 , 因而在应用上受到限制 , 磁性荧光多功 能纳米探针的一大特点在于可利用磁场分离技术去除标记及检测过程中的杂质物质, 使得检测技术具有 快速、 高灵敏、 高选择性的特点。 Nichkova 等人 [ 29] 将三种模式蛋白 ( 抗兔 Ig G、 抗鼠 Ig G 以及抗人 IgG) 固定 在 Co Nd Fe 2 O 3 / Eu Gd2 O 3 磁性荧光多功能纳米材料表面, 在向溶液中加入兔 Ig G、 鼠 IgG 以及人 Ig G 后 , 这些抗原就会结合 到对应抗体的表面 , 在加入不同染料分子标记的抗体分子后 , 在流式细胞仪上实现了多种蛋白的同时检 测。在整个分析过程中 , 未标记及未结合的蛋白可以通过磁铁吸引的方式快速除去, 这种方法建立了一种 免疫分析的新型平台技术。类似的技术还可以用于 DNA 杂交分析。 H rist ova 课题组[ 30] 将中性链亲和素 ( Neut rAvidin) 偶联到 Fe 3 O 4 / Eu Gd2 O3 磁性荧光纳米粒子表面后, 利用生物素亲和素之间特异相互作 236