靶向金纳米棒对隐球菌活性影响的体外实验研究

目的：设计对隐球菌荚膜特异性标记的靶向金纳米棒,研究靶向金纳米棒的体外光热作用对隐球菌活性的影响。方法晶种生长法制备金纳米棒,偶联隐球菌荚膜抗体,检测表征,与隐球菌体外孵育,近红外激光照射,检测隐球菌活性变化。结果成功制备与荚膜抗体偶联的金纳米棒,体外近红外照射后,隐球菌活性较未偶联抗体的金纳米棒组显著降低。结论靶向性金纳米棒显著增强了近红外激光对隐球菌的光热效应,可用于治疗隐球菌感染的新尝试。     

谷胱甘肽修饰金纳米棒用于肿瘤细胞光敏热疗的疗效及相关机制

金纳米棒因其独特的光电特性有望成为临床无创光热治疗的理想光敏材料。然而,金纳米棒的表面性质,如与蛋白质等生物分子的非特异性吸附作用,直接影响着纳米粒子在临床应用中的稳定性。作者采用两性离子谷胱甘肽通过强健Au-S键形成修饰金纳米棒,考察其与蛋白质的相互作用及其应用于肿瘤细胞近红外光热治疗的效果,并对其红外光敏热疗相关机制进行了初步探索,希望为金纳米棒的临床应用提供研究基础。     

硫化铜纳米粒子应用于肿瘤诊断和治疗的研究进展

癌症是当今威胁人类健康的主要疾病之一。近年来提出的近红外光介导的光热治疗,能够对肿瘤组织进行定点清除并且对正常组织具有较低的毒副作用,为肿瘤的治疗提供了新的方法。开发具有良好生物相容性的高效光热偶联剂是发展光热治疗的首要条件。随着纳米技术的飞速发展,一些金属纳米结构由于具有独特的光学特性作为光热偶联剂被广泛应用到肿瘤的光热治疗中。然而,成本高昂、制备过程繁琐以及光热稳定性较差等不足,限制了这些纳米材料的进一步应用。最新报道的新型光热偶联剂半导体硫化铜纳米粒子(copper sulfide nanoparticles,CuS NPs),由于其具有制备工艺简单、成本低廉、突出的光热稳定性和良好的生物相容性等优势,成为了当今纳米医学领域研究的热点。本文主要综述了CuS纳米粒子在肿瘤光热治疗和影像诊断方面的应用研究,并对CuS纳米粒子在生物医学领域应用中存在的问题和未来的研究方向进行了展望。     

叶酸受体靶向的金纳米棒用于细胞内光声成像

目的 分子成像技术具有“早期检测”的特点,由于分子水平上的畸变早于解剖水平上的变化。本研究采用细胞内光声分子成像（PMI）方法,对靶向到癌细胞上的叶酸-金纳米棒（FA-AuNRs）精确定位成像。方法 本文合成了FA-AuNRs,并对其性质包括形貌、吸收光谱和生物相容性进行了研究。修饰叶酸赋予FA-AuNRs特异性靶向到叶酸受体高表达癌细胞的能力。然后,通过PMI实验研究FA-AuNRs对癌细胞的靶向特异性。结果 FA-AuNRs呈棒状,在~800 nm处有一近红外吸收峰。在癌细胞的细胞质中观察到强光声信号,而在正常细胞中只有弱光声信号,表明FA-AuNRs通过叶酸受体介导的内吞作用被癌细胞选择性摄取。这项研究证明了PMI能够实现对靶向到癌细胞上的FA-AuNRs精确定位成像。结论 借助特异性靶向作用,可以通过PMI获得癌细胞表面分子信息。该方法有望实现在细胞和分子水平上对生物过程进行可视化、表征和量化。     

Au NPs/UCNPs复合纳米体系用于荧光成像引导下的肿瘤光热治疗的研究进展

近红外(NIR)光诱导的光热治疗(PTT)因其无创、非侵入、毒副作用低、可精准靶向治疗等特性,已成为肿瘤精准治疗的新型手段。凭借其独特的表面等离激元共振(SPR)特性及其高效的光热转换效率、生物毒性与良好的光稳定性,金纳米颗粒(Au NPs)已成为理想的光热治疗剂。而高质量成像技术是实现有效光热治疗的可靠有力的工具,尤其是多模态成像技术,比起单一成像方式具有更卓越的性能,为更全面、更精准的肿瘤成像提供了可能,显著提高了非侵入性医学治疗的潜力。NIR光激发的稀土上转换纳米颗粒(UCNPs),因其丰富的4f电子结构展现出磁性、荧光、X射线衰减和放射等多功能特性,使其作为造影剂在多模态成像领域展现了重要的应用前景。因此,构建NIR光诱导的Au NPs/UCNPs复合纳米体系,可用于多模态成像引导下的光热治疗,有望成为癌症诊疗的一种新策略。本文简单介绍了Au NPs、UCNPs的光学特性,重点综述了NIR光诱导的UCNPs-Au NPs(纳米壳、纳米棒、纳米团簇)复合纳米体系在癌症光热治疗领域的最新研究进展,并对其实现诊疗一体化的未来进行了展望。     

金纳米棒的光学性质及其在生物医学领域的应用

简要介绍金纳米棒的光学性质和合成方法,重点阐述其在生物医学领域研究的最新进展,并对其今后的研究方向进行展望．金纳米棒是一种胶囊状的金纳米颗粒,具有一个横向等离子共振吸收峰和一个纵向等离子共振吸收峰,分别对应其横轴和纵轴两个特征尺寸．通过调节金纳米棒的长径比,纵向等离子共振吸收峰可由可见光区跨越至近红外光区．金纳米棒这一独特的光学性质在生物和化学传感方面有着广泛而重要的应用前景．     

纳米材料应用于肿瘤治疗的研究进展

近年来,纳米材料和纳米技术越来越多地进入到临床应用阶段。已有很多实验证明,纳米材料具有肿瘤细胞和肿瘤组织靶向性,根据这一特性设计出的纳米级药物经临床实践证实能明显改善肿瘤治疗的效果。更值得关注的是,许多处于基础研究阶段的纳米材料也展示出重要的临床应用潜力,特别是在抑制肿瘤转移方面具有良好的应用前景。该文介绍了已经应用于肿瘤治疗或有潜力成为肿瘤治疗药物的纳米材料和纳米技术。     

刺激响应型纳米载体在肿瘤诊疗中的研究进展

刺激响应型纳米载体是通过对外界刺激响应而产生相应结构或理化性质变化的纳米智能载药体系,具有避免药物过早泄露,提高病灶药物浓度的特点,目前已成为肿瘤诊断和治疗领域的研究热点,广泛用于控制药物的呈递和释放.本文从温度、磁场、超声、光、pH等外源和内源刺激角度,阐述了智能响应型纳米载体近年来在肿瘤诊疗领域的研究进展.     

棒状金纳米颗粒探针的制备

利用晶种生长法制备金纳米棒,在其表面依次用聚丙烯酸(PAA)和聚乙烯亚胺(PEI)修饰,降低了CTAB的细胞毒性,同时也增强了金纳米棒在盐和细胞培养液中的稳定性。又利用静电吸附作用,成功的将DNA连接到了金纳米棒的表面,制备了DNA传感器,可用于生物研究。     

新模式肿瘤纳米诊疗一体化

纳米诊疗一体化是恶性肿瘤精准治疗的重要研究方向之一。通过纳米载体实现的可视化药物递送和治疗监控,在肿瘤诊断和治疗过程中具有独特优势。本文归纳了近年来纳米诊疗一体化发展的新模式及其研究现状,旨在为推动纳米诊疗一体化的进一步应用提供参考。     

Functionalization of Gold Nanorods Toward Their Applications

The topics focusing on functionalization of gold nanorods have been reviewed with a view toward their advanced uses. In most cases, as-prepared gold nanorods are hydrophilic and protected by surfactants, since anisotropic growth of gold nanorods by chemical, electrochemical, and photo-induced methods is carried out in aqueous media in the presence of surfactants and additives. Since solvophilicity of gold nanorods predominantly affects on their optical properties, the control of dispersity of gold nanorods in matrices has been performed, without loss of their optical characters, by surface modification and hybridization with small molecules or polymers. As a result of the functionalization procedure, the capability of self-assembly of gold nanorods has been improved. Furthermore, the examples of application using gold nanorods demonstrate that gold nanorod is a promising material.     

纳米金在肿瘤成像和放射治疗领域的应用进展

纳米金颗粒以其优越的理化性质在医学领域发挥独特的作用.近年来越来越多的研究证实了纳米金在肿瘤早期诊断和治疗方面方面有重要作用,尤其是纳米金正被逐步应用肿瘤成像和治疗领域.本文从纳米金的性质,在肿瘤成像和放射治疗方面的应用进展等方面作一综述.     

人IgG标记金纳米棒并用于抗人IgG抗体的检测

目的：研究金纳米棒（GNRs）IgG生物学标记及其在抗人IgG检测中的应用。方法：利用种子生长法制备GNRs,用巯基十一酸（MUA）对GNRs端头邀111妖晶面进行化学修饰,MUA提供的羧基可与人IgG结合;抗人IgG与活化的GNRs反应引起GNRs表面等离子体共振（SPR）特征变化,通过读取SPR值判断免疫反应的结果。结果：合成了不同长径比（AR）的GNRs,成功地将人IgG标记于GNRs（AR=3.7）的端头;利用标记后的GNRs对抗人IgG进行检测,其SPR最大吸收峰发生9nm红移,检测灵敏度可达纳摩尔量级。结论：基于人IgG-抗人IgG免疫反应建立了GNRs用于免疫检测的方法,为GNRs用于免疫检测进而研制免疫传感器奠定了基础。     

Surface Plasmon Dynamics of High-Aspect-Ratio Gold Nanorods

Ultrafast transient absorption studies are reported for high-aspect-ratio gold nanorods that were fabricated by electrochemical deposition in polycarbonate templates. The nanorods are 60 nm in diameter with distribution of lengths of up to 6 μm. The average aspect ratio was ∼50, resulting in a longitudinal surface plasmon resonance (SPR_L) band in the mid-IR, as well as a transverse (SPR_T) band in the visible. The rods were excited at 400 nm and probed at a range of wavelengths from the visible to the mid-IR to interrogate both SPR bands. The dynamics observed, including the electron–phonon coupling time and coherent acoustic breathing mode oscillations, closely resemble those previously reported for gold spherical nanoparticles and smaller-aspect-ratio nanorods. The electron–phonon coupling time was similarly determined to be 3.3 ± 0.2 ps for both of the SPR bands. Also, oscillations with a 32-ps period were observed for probing near the SPR_T band in the visible region due to impulsive coherent excitation of the acoustic breathing mode, which are consistent with the 60-nm diameter of the nanorods determined by scanning electron microscopy. The results demonstrate that the dynamics for long gold nanorods are similar to those for smaller nanoparticles. Gerald M. Sando is a NRL-ASEE Research Associate     

Far-Field Raman Imaging of Short-Wavelength Particle Plasmons on Gold Nanorods

The surface plasmon fields of gold nanorods with a diameter of 100 nm and lengths of 1–5 m are imaged by using far-field Raman scattering of methylene blue adsorbed on the rods. When optically exciting the nanorods under total internal reflection with wave vector and electric field vector orientations along the rod axis, the plasmon field intensity along this axis is observed to be periodically modulated. This modulation is attributable to a beating of the exciting light wave and the nanorod plasmon mode. The plasmon wavelength deduced from the beat frequency is 379 nm, which is considerably smaller than the exciting laser wavelength of 647 nm. In general, Raman imaging is shown to be a powerful technique to probe local plasmon fields using far-field spectroscopy.     

综述——基于纳米材料的生物检测与医学诊断技术：吲哚菁绿纳米颗粒在癌症诊断和治疗中的应用

吲哚菁绿(ICG)是一种传统的临床近红外(NIR)荧光染料,同时能够高效吸收激光用于光热和光动力治疗．但是ICG在水溶液中的不稳定性及在体内的快速清除限制了它的应用．纳米技术的快速发展为ICG的进一步开发应用提供了新材料和新思路．本文主要介绍ICG纳米颗粒在肿瘤近红外诊断及光热和光动力治疗领域研究的最新进展．     

RGD/FA双靶纳米金棒的制备及其在肿瘤细胞协同靶向成像与光热治疗中的应用

目的:通过制备RGD/FA双靶纳米金考察其与高表达整合素与叶酸受体B16细胞的协同靶向成像与热疗作用;方法:采用功能化PEG分子将靶向小分子RGD与叶酸通过强健Au-S键连接至纳米金棒表面,利用激光共聚焦与808 nm近红外激光器评价修饰纳米金的协同靶向作用;结果:RGD与叶酸分子被成功连接于纳米金表面,且双靶纳米金对小鼠黑色素瘤细胞具有较好的协同靶向作用;结论:同时靶向同一肿瘤细胞的不同表位,可克服单一靶向功能化纳米粒子难以在肿瘤位点有效积累的问题,本研究为多功能纳米金棒在临床肿瘤早期诊断与光热治疗中的应用提供研究基础。     

金结合多肽及其在生物传感领域的应用

金结合多肽是近年来通过生物展示技术或人工设计所获得的一类可以特异性与金结合的多肽,因其良好的生物相容性及易修饰性,针对此类生物大分子的研究和应用成为包括生物传感在内的众多领域的研究热点。金结合多肽多用于生物传感器的敏感膜制备,具有识别分子有序定位、反应步骤少、条件温和、高灵敏度的优点。我们在简要总结金结合多肽的代表性序列及其与金的结合机理的前提下,评述了金结合多肽在生物传感领域的应用,着重论述了利用基因工程技术表达含有金结合多肽的融合蛋白这一敏感膜关键器件的方法途径。