一、NaYF4:Yb3+/Tm3+納米晶組織液斷層成像
4.5-1功率密度為6W/cm2時980nm激發下NaYF4:Yb3+/Tm3+納米晶的上轉換熒光光譜。插
二、NaYF4納米晶無背景多活體成像
由於傳統的染料熒光標記以及後來使用的量子點多數都需要用可見光來激發,可見光在激發這些熒光標記的發光的同時,不可避免地會激發出生物組織的自體熒光。雖然通過一係列
在哈爾濱醫科大學動物試驗中心選擇了兩隻成年大鼠(200-250g),染料FITC來自北京金科生物公司,量子點購買自天津量子點公司。首先在一隻大鼠的皮下分別注射了FITC染料和量子點。然後用405nm的光照射大鼠注射有FITC和量子點的部位。
我們選擇了發藍色上轉換熒光的NaYF4:Yb3+/Tm3+、發綠色上轉換熒光的NaYF4:Yb3+/Ho3+/Eu3+以及發紅色上轉換熒光的NaYF4:Yb3+/Ho3+/Ce3+來進行上轉換納米粒子的活體大鼠成像研究。在第二隻老鼠的右腿內側、左腿內側以及下頜的皮下分別注射了以上藍、綠、紅三色的上轉換納米粒子。
從
三、NaLnF4納米晶細胞成像
在經過前麵大鼠活體成像的原理型試驗證明上轉換納米粒子作為生物熒光標記使用具有比染料和量子點更多的優勢之後,我們進一步把製得的納米粒子應用到細胞成像。
在細胞成像的試驗中,我們采用的是4.2節中用油熱法合成的尺寸大約20nm的納米離子。在合成的過程中保持所有稀土離子的總量為1.2mmol,反應溫度選擇180℃,時間選擇24h。此種合成條件合成的納米離子的形貌跟TEM
合成的納米粒子必須經過表麵功能化修飾才能與細胞連接,
為了生物醫學應用,首先要在有油酸(OA)包覆的上轉換納米粒子(UCNPs)上包覆一層巰基琥珀酸(MSA),使納米粒子由油溶性轉化成水溶性;Zeta電位測試結果表明MSA-UCNPs的平均電位為-12.2mV,可以吸附正電性很強的聚烯丙基胺鹽酸鹽(PAH)。納米離子鏈接PAH後,Zeta電位測試結果表麵,其平均電位為34.5mV抗體anti-CEA8在免疫學上經常被用來檢測癌胚抗原(CEA),Hela細胞會在其表麵分泌癌胚抗原(CEA)。而抗體anti-CEA8在在PBS緩衝液(Ph7.4)中是電負性的,它可以跟帶正電的包覆PAH的納米粒子相連。在實驗中,選擇PAH來包覆納米粒子有三個作用:首先,PAH的強正電性可以用來鏈接抗體蛋白分子;其次,PAH包覆後可以使納米粒子的生物兼容性變好,防止在合成納米粒子的過程中形成的有機物進入細胞;最後,PAH可以使納米粒子的表麵呈現出強的正電性,可以使這些納米顆粒在PBS中形成穩定的溶液,而不會出現團聚現象。
(1)上轉換納米粒子氯仿分散液溶液和MSA被加入到有去離子水和氯仿溶液中混合;
(2)往混合液中加入氨水,使MSA開始往納米粒子上包覆,在室溫下持續攪拌;
(3)把反應產物依次用酒精和去離子水離心洗滌即得到可以分散在水中的MSA-NaYbF4納米晶;
(4)將PAH溶液和NaCl溶液加入到製備好的MSA-UCNPs水分散液裏,把此混合溶液放在Vortex上旋轉,進行PAH包覆;
(5)經過3h的反應後,通過離心的方法將未反應的PAH分子去除,再把納米粒子分散到PBS溶液裏;
(6)把anti-CEA8溶液加入到製備好的PAH-MSA-UCNPs的PBS溶液裏麵,在室溫下反應1h,使anti-CEA8鏈接到納米粒子上麵;
(7)通過離心將上述混合液中未參與反應的anti-CEA8移除,把鏈接有anti-CEA8的納米粒子分散到PBS緩衝液中,留待細胞成像應用。