螢光納米金多模式分子探針研究

《螢光納米金多模式分子探針研究》是依託廈門大學，由郭祥群擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：螢光納米金多模式分子探針研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：郭祥群
• 依託單位：廈門大學

項目摘要

本項目旨在以螢光納米金為基礎，通過對螢光納米金的順磁標記，合成製備兼具螢光納米金的優異發光性能、易於表面修飾、生物相容、低細胞毒性等特點和順磁標記基團的生物活性自由基識別功能、細胞氧化還原狀態回響活性、MRI造影功能及EPR回響活性等特點的發光納米金新型多模式分子探針。通過對螢光納米金的集簇式或多重順磁標記，實現順磁信號放大，提高靈敏度。通過表面靶向修飾，賦予多模式分子探針差異性識別功能。對發光納米金的順磁標記技術、靶向智慧型化原理與技術、多模式分子探針識別生物活性自由的作用機制、多模式分子探針表征細胞氧化還原狀態的原理、多模式分子探針活體或組織影像功能等相關問題進行系統研究，創新分子探針設計思路，並通過該項研究進一步推進多模式智慧型化分子探針設計、分子識別與信號傳導相關基礎理論的研究，進一步推進發光納米金光物理與光化學基礎套用理論的研究。

結題摘要

根據研究計畫的要求，本項目以螢光納米金-氮氧自由基複合物系統研究為基礎，旨在融合螢光納米金所具有的吸收強且光譜寬、發射光譜較窄且可調、壽命長、stokes位移大、光穩定性好、表面易於修飾、生物相容性好、低細胞毒性等特點和氮氧自由基具有的對生物活性自由基、細胞氧化還原狀態的識別功能，MRI造影與ESR回響活性等特點，發展新型多模式分子探針。對更有效、更快捷、更環保的發光納米金的製備方法進行了系統研究。通過系統的製備條件實驗的探索，將納米金製備時間從原來的少則一天，多則幾天，縮至最短為30 min；通過多肽或蛋白質修飾，使製備納米金的過程更為環保，所製備的發光納米金更具生物相容性，且易於功能化；通過表面修飾的最佳化，製備了覆蓋400到800 nm的多肽修飾多色發光納米金，並就TEM、紅外光譜、XPS、螢光壽命、量子產率、光穩定性、化學穩定性等性質參量與形貌特徵對各類發光納米金進行了表征。對多肽修飾發光納米金、蛋白質修飾發光納米金的順磁標記技術進行了系統研究，對多肽、蛋白質修飾智慧型型多模式分子探針的構建進行了探索。通過多重順磁標記，實現了信號放大。發展了多肽修飾發光納米金順磁標記多模式分子探針，發展了蛋白質修飾近紅外發光納米金順磁標記多模式分子探針。作為螢光順磁標記多模式分子探針的系統研究，項目研究還拓展至了上轉換髮光納米粒子-發光納米金複合物、上轉換髮光納米粒子順磁標記多模式分子探針、發光碳量子點順磁標記多模式分子探針、發光聚合物順磁標記多模式分子探針研究。所發展的螢光-順磁雙模式回響型分子探針，具有弱螢光-強順磁信號，當分子探針捕集自由基或與還原性小分子發生識別作用時，呈現出螢光信號增強與順磁信號減弱的雙模式回響；所發展的螢光-順磁示蹤型多模式分子探針，因表面修飾與多重標記，具有強螢光與強順磁性，且具有較強的抗還原性；結合氮氧自由基的MRI造影活性，此類多模式分子探針，有望在細胞及分子水平自由基病理毒理研究領域、細胞氧化還原狀態的病理毒理研究領域與影像診斷學研究領域得到套用。