中科院苏州纳米所硫化银近红外量子点细胞成像研究进展
《近红外响应的Ag2S基纳米材料的构建及抗肿瘤性能研究》范文
《近红外响应的Ag2S基纳米材料的构建及抗肿瘤性能研究》篇一一、引言随着纳米科技的发展，纳米材料在生物医学领域的应用日益广泛。
其中，近红外响应的纳米材料因其对生物体无害且具有深组织穿透能力的近红外光响应特性，成为当前研究的热点。
银硫化物（Ag2S）基纳米材料因其独特的物理化学性质，如高消光系数、良好的生物相容性以及近红外光热转换效率，在抗肿瘤治疗中显示出巨大的应用潜力。
本文旨在构建近红外响应的Ag2S基纳米材料，并对其抗肿瘤性能进行深入研究。
二、Ag2S基纳米材料的构建1. 材料选择与合成本研究所用的Ag2S基纳米材料采用湿化学法合成。
通过调整反应条件，如温度、浓度和反应时间等，得到具有不同形貌和尺寸的Ag2S纳米粒子。
2. 表面修饰为了改善Ag2S纳米粒子在生物体内的稳定性和生物相容性，我们采用聚合物或生物分子对其进行表面修饰。
通过共价键合或非共价吸附的方式，将修饰分子与Ag2S纳米粒子结合，形成稳定的纳米复合物。
3. 构建近红外响应体系通过将光热转换剂与Ag2S纳米粒子结合，构建近红外响应体系。
光热转换剂能将近红外光转化为热能，从而提高Ag2S纳米粒子的光热转换效率。
三、Ag2S基纳米材料的抗肿瘤性能研究1. 细胞实验通过细胞实验，评估Ag2S基纳米材料对肿瘤细胞的杀伤作用。
首先，将不同浓度的Ag2S基纳米材料与肿瘤细胞共培养，观察细胞形态变化和生长抑制情况。
然后，利用流式细胞术、Western blot等技术检测细胞凋亡、周期等相关指标。
2. 动物实验通过动物实验，进一步评估Ag2S基纳米材料的抗肿瘤效果及生物安全性。
将小鼠肿瘤模型分为实验组和对照组，实验组小鼠通过静脉注射或瘤内注射的方式给予Ag2S基纳米材料。
在近红外光照射下，观察肿瘤生长情况、小鼠生存期及体重变化等指标。
同时，对主要脏器进行病理学检查，评估材料的生物安全性。
3. 机制研究通过细胞及动物实验结果，探讨Ag2S基纳米材料的抗肿瘤机制。
[高分子材料] 中科院苏州纳米所王强斌：下一代活体荧光影像技术的探路者
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中科院苏州纳米所王强斌：下一代活体荧光影像技术的探路者今生物医学的发展已由传统基于症状的治疗模式，向以信息为依据的精准诊疗模式转变，医学影像技术的发展反映并引领着临床医学的进步。
荧光成像技术具有检测灵敏度高、无辐射危害等优点，在生物医学领域具有广泛的应用。
近日，中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所研究员王强斌课题组接受《美国化学学会—纳米》杂志邀请，撰写了题目为“Challenges and Opportunities for Intravital Near-Infrared Fluorescence Imaging Technology in the Second Transparency Window”展望（ACS Nano 2018. DOI: . Invited Perspective）。
据悉，王强斌课题组经过十年的努力，在近红外二区活体影像技术领域取得了系统性研究成果，并率先实现了该技术的市场化，他和他的团队也因此获得多项AHAHAGAHAGAGGAGAGGAFFFFAFAF殊荣。
前不久，王强斌入选2018年英国皇家化学会会士。
瞄准前沿研究与传统荧光（400～900纳米）相比，生物活体组织对近红外二区荧光（1000～1700 纳米）的吸收和散射显著降低，因而，近红外二区荧光在活体成像应用中具有更高的组织穿透深度和空间分辨率等优点，被视为最具潜力的下一代活体荧光影像技术。
王强斌告诉《中国科学报》，开发高量子产率、高生物相容性的近红外二区荧光量子点，并建立新型的近红外二区荧光活体影像研究平台是实现高灵敏度、高穿透深度、实时、原位的荧光活体影像研究的关键。
为此，王强斌带领课题组努力攻关，围绕精准医疗的国家重大需求，系统研究近红外二区荧光量子点的可控制备、量子限域效应、能带结构和生物学效应等基本科学问题，在国际上首先提出和发展了一种新型、生物安全的近红外二区荧光Ag2S量子点体系。
“我们自主研制了近红外二区荧光倒置显微镜、激光共聚焦显微镜和活体影像系统近红外影像设备，建立了基于Ag2S近红外二区荧光的原位、实时活体影像AHAHAGAHAGAGGAGAGGAFFFFAFAF技术平台，深入开展了一系列基于近红外二区荧光的生物医学‘可视化’研究。
近红外Ag2S量子点的合成及在生物成像中的应用
近红外Ag2S量子点的合成及在生物成像中的应用张丹;于金海;李冬泽;周淼;张颖【期刊名称】《高等学校化学学报》【年(卷),期】2018(000)004【摘要】通过引入巯醇活化单质硫,制备了近红外发射的高质量硫化银半导体量子点(粒径<4 nm).该制备方法降低了反应温度,避免了有毒前体的引入,缩短了反应时间,制备出的粒子尺寸均一,单分散性较好.制备的量子点的光致发光光谱表现出了量子尺寸效应,其发射峰位置在700~830 nm范围之间可调.将具有近红外光致发光特性的Ag2S纳米晶应用于细胞成像,实验结果表明,制备的量子点在细胞成像中清晰可见且毒性较低,表现出了较好的应用潜力.%A new method for preparingAg2S quantum dots(QDs)with near-infrared emission was presented by introducing the active sulfur precursor with alkylthiols as ligands. The high reactivity of sulfur precursor enables low temperature(<120 ℃)syntheses,and produces Ag2S QDs with small size. As-prepared samples were well characterized by means of UV-Vis-NIR absorption spectroscopy, transmission electron microscopy (TEM),X-ray powder diffraction(XRD)and energy-dispersive X-ray spectroscopy(EDX). As a result, the size of as-prepared Ag2S QDs is tunable in a range from 1.7 nm to 3.5 nm with the inerease of reaction temperature from 50℃ to120℃.Accordingly,the emission peak position of the Ag2S QDs can be tuned from 700 nm to 830 nm. Also, the biomedical imaging results indicate that the as-prepared Ag2S QDs is a nice carrier with low toxicity.【总页数】6页(P623-628)【作者】张丹;于金海;李冬泽;周淼;张颖【作者单位】吉林大学第二医院,长春130022;吉林大学第一医院,长春130012;吉林大学化学学院,长春130012;吉林大学化学学院,长春130012;吉林大学化学学院,长春130012【正文语种】中文【中图分类】O613;O649【相关文献】1.近红外Ag2S量子点的研究进展 [J], 张叶俊;王强斌2.乙醇胺修饰的石墨烯量子点的合成及生物成像应用 [J], 曾敏翔;陈翔;谢虞清;管剑;甄杰明;朱先军;杨上峰3.第二近红外窗口荧光Ag2 Te量子点的合成 [J], 王佳梅;朱春楠;朱东亮;田智全;林毅;庞代文4.近红外荧光碳点的合成及其在生物成像中的应用 [J], 李利平;任晓烽;白佩蓉;刘妍;许玮月;解军;张瑞平5.应用N-乙酰-L-半胱氨酸合成紫色-近红外荧光发射的量子点 [J], 薛冰;邓大伟;曹洁;郭静;张俊;顾月清因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
硫化物量子点在生物成像中的应用
硫化物量子点在生物成像中的应用随着科学技术的不断发展和进步，现代医学逐渐向网络化、系统化和精细化迈进，医学成像技术也越来越成熟。
其中，荧光成像技术作为一种非侵入式的分子成像技术，在生物药物研发、疾病诊断和治疗等领域具有广泛的应用前景。
而硫化物量子点作为一种新型的荧光标记剂，在生物成像中也展现出了巨大的潜力。
本文将就硫化物量子点在生物成像中的应用进行探讨。
一、硫化物量子点的特点及制备方法硫化物量子点是一种类似于半导体材料的纳米颗粒，通常由硫化物化合物以及金属离子等组成。
与同样具有荧光性质的有机荧光染料相比，硫化物量子点具有以下的特点：1. 光稳定性好硫化物量子点所具有的光稳定性非常好，可以长时间保持其荧光性质，不会因为光照或者其他外界条件的变化而失去活性。
2. 荧光量高硫化物量子点的荧光量非常高，这意味着它们可以非常明亮地发出荧光信号，从而更好的进行生物成像。
3. 生物相容性好硫化物量子点与细胞、生物组织等生物体内物质相容性非常好，不存在毒性风险，也不会在生物环境中失去荧光活性。
针对硫化物量子点的制备方法有很多种，目前主要有以下几种方法：1. 水热法水热法以硫化物化合物和金属离子为原料，在一定的温度和压力下，经过一定的反应时间和反应方式，可制备出一定尺寸的硫化物量子点。
2. 水相合成法水相合成法以硫化物离子和金属离子等原料，在水相中加入表面活性剂等辅助试剂，经过一定的反应时间和反应条件，可在水相中制备出硫化物量子点。
3. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法以硫化物化合物和金属离子等原料，在溶剂中制备出固体高分子浅黄体系，经过热处理后，可制备出硫化物量子点。
二、在生物荧光成像中，硫化物量子点作为荧光标记剂具有以下几个应用方向：1. 细胞成像采用硫化物量子点可对细胞内的分子和结构进行成像，例如蛋白质、核酸、细胞器甚至细胞膜的成像。
量子点得益于其荧光信号的强度和相对长的寿命，可以在成像过程中连续聚焦，同时也提供了具有三维空间分辨率的信息。
【CN110395760A】一种通过超重力反应器制备近红外硫化银量子点的方法【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910336891.0(22)申请日 2019.04.25(71)申请人 北京化工大学地址 100029 北京市朝阳区北三环东路15号申请人 宁波海奇合昇环能科技有限公司(72)发明人 蒲源 刘晴 王丹 曾晓飞 王洁欣 (74)专利代理机构 北京思海天达知识产权代理有限公司 11203代理人 沈波(51)Int.Cl.C01G 5/00(2006.01)C09K 11/58(2006.01)B82Y 20/00(2011.01)B82Y 40/00(2011.01)(54)发明名称一种通过超重力反应器制备近红外硫化银量子点的方法(57)摘要本发明公开了一种通过超重力反应器制备近红外硫化银量子点的方法，属于化工、材料及光子学交叉技术领域，利用超重力技术实现物质的微观混合和强化传质过程，具体是以醋酸银，九水硫化钠为反应前驱体材料，以油酸，油胺为稳定剂，将前驱体溶液通入超重力反应器进行成核、生长，最后用无水乙醇离心分离得到荧光发射峰位于近红外波段，产物尺寸2-10nm的油溶性硫化银量子点。
本方明不涉及高温高压的反应条件，无需保护气，在室温下即可进行，并且利用超重力旋转填充床可以达到秒出料，不仅大大缩短了反应所需时间，而且保证了产品的均匀度和不同批次产品间良好的重复性，生产流程简单，对于大规模工业化生产具有独特的优势。
权利要求书1页 说明书4页 附图3页CN 110395760 A 2019.11.01C N 110395760A权 利 要 求 书1/1页CN 110395760 A1.一种通过超重力反应器制备近红外硫化银量子点的方法，其特征在于：本方法以醋酸银、九水硫化钠为反应前驱体材料，以油酸、油胺为稳定剂，将前驱体溶液通入超重力反应器进行成核、生长，最后用无水乙醇离心分离得到荧光发射峰位于近红外波段，产物尺寸2-10nm的油溶性硫化银量子点；具体制备方法如下：S1.配制银前体油相溶液：以醋酸银为银源，油酸、油胺为表面配体，同时加入到非配位性溶剂中，在室温下搅拌至澄清，得到银前体油相溶液，将银前体油相溶液避光保存；S2.配制硫前体水相溶液：以九水硫化钠为硫源，加入乳化剂，于超纯水中震荡溶解，得到硫前体水相溶液；S3.将S1中配制好的银前体油相溶液和S2配制好的硫前体水相溶液通过蠕动泵同时通入的超重力外循环反应器中，在超重力环境下进行成核与生长过程；S4.待成核与生长过程完成后将银前体油相溶液和硫前体水相溶液的混合溶液用无水乙醇离心分离，将离心洗涤得到的产物置于60℃干燥箱中，干燥5h～10h，冷却至室温后得到固体产物，固体产物为固体硫化银量子点；S5.将S4得到的固体产物加入分散溶剂中，经超声处理得到能够在有机相中稳定分散的硫化银量子点。
一种近红外发光的硫化银量子点的水相制备方法[发明专利]
![一种近红外发光的硫化银量子点的水相制备方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/755792b8ad02de80d5d84000.png)
专利名称：一种近红外发光的硫化银量子点的水相制备方法专利类型：发明专利
发明人：杨嬅嬿,余绍宁
申请号：CN201210206073.7
申请日：20120621
公开号：CN102701265A
公开日：
20121003
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明属于功能纳米材料技术领域，具体为一种近红外发光的硫化银量子点的水相制备方法。
该制备方法为常温常压水相制备，以硝酸银，牛血清白蛋白，硫化钠为原料，通过蛋白质对纳米材料成核和生长进行调控，然后通过半透膜透析以除去未反应的离子，得到了可以稳定存在于水溶液中的超小尺寸（小于10纳米）硫化银量子点。
本发明制备过程采用水作为溶剂，条件温和，可操作性强，在极温和的反应条件下得到了具有较小尺寸，较好发光窗口和较好生物相容性的量子点，此量子点有望在生物活体成像方面具有广阔的应用前景。
申请人：复旦大学
地址：200433 上海市杨浦区邯郸路220号
国籍：CN
代理机构：上海正旦专利代理有限公司
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一种硫化银量子点和硫化铟银量子点纳米材料的制备方法及其产品[发明专利]
![一种硫化银量子点和硫化铟银量子点纳米材料的制备方法及其产品[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/248a9b73dd88d0d232d46a4c.png)
专利名称：一种硫化银量子点和硫化铟银量子点纳米材料的制备方法及其产品
专利类型：发明专利
发明人：袁斌霞,蔡晓东,方欣怡,王道累,朱瑞,刘建峰,吴懋亮,朱群志
申请号：CN201911293774.7
申请日：20191216
公开号：CN111087011A
公开日：
20200501
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种硫化银量子点和硫化铟银量子点纳米材料的制备方法，其特征在于：包括，将硝酸银与四水合硝酸铟加入到去离子水中搅拌均匀，获得金属前驱体溶液；将L‑半胱氨酸加入到所述金属前驱体溶液中，搅拌均匀后水热反应后，将沉淀物离心、洗涤、干燥，即得到硫化银量子点和硫化铟银量子点纳米材料。
本发明采用水热法一步合成AgS与AgInS两种类型的量子点，可以快速实现硫化银和硫化铟银的转换，制得水溶性量子点，且合成方法简单、时间短工艺条件简单，合成方法安全可控、绿色环保，合成效率高。
申请人：上海电力大学
地址：200090 上海市杨浦区平凉路2103号
国籍：CN
代理机构：南京禹为知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：宋华
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一种纳米硫化物近红外长余辉材料及其制备和应用[发明专利]
![一种纳米硫化物近红外长余辉材料及其制备和应用[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/6314bfcbaaea998fcd220eb4.png)
专利名称：一种纳米硫化物近红外长余辉材料及其制备和应用专利类型：发明专利
发明人：邱建荣,聂健敏,李杨
申请号：CN201810060623.6
申请日：20180122
公开号：CN108300460A
公开日：
20180720
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明属于近红外长余辉纳米材料的技术领域，公开了一种纳米硫化物近红外长余辉材料及其制备和应用。
所述纳米硫化物近红外长余辉材料以CaS为基体材料，掺杂0.05～1.5mol％的Tm 和/或0.05～1.5mol％的Yb。
所述制备方法为：(1)将硝酸铥乙醇溶液和/或硝酸镱乙醇溶液与氯化钙乙醇溶液混合，得到混合溶液；(2)向硫化钠乙醇溶液中滴加1‑硫代甘油，再与混合溶液反应，滴加活化剂，继续搅拌，静置，离心，洗涤，干燥，研磨，在惰性氛围中热处理，得到产物。
本发明的材料为纳米级且分散性良好，余辉衰减时间长达数十分钟，用作近红外光学生物成像荧光标记物；本发明的方法简单，成本低廉。
申请人：华南理工大学
地址：510640 广东省广州市天河区五山路381号
国籍：CN
代理机构：广州市华学知识产权代理有限公司
代理人：陈智英
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中科院苏州纳米所硫化银近红外量子点细胞成像研究进展
自1998年Alivisatos和聂书明等首次提出将量子点(Quantum dots, QDs)作为荧光标签应用到生物医学研究中，量子点作为一种重要的生物标记与成像纳米光学探针，在分子检测、细胞标记和活体成像中发挥着越来越重要的作用。
然而，由于可见荧光量子点对活体组织的穿透能力较差，而传统的近红外荧光量子点含有铅、镉或汞等高毒性重金属元素，量子点荧光技术在生物活体研究中的应用一直受到制约。
开发一种无毒的、高量子产率并可用于生物活体成像的近红外量子点成为人们关注的焦点。
在“单源前驱体制备Ag2S近红外量子点”（J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 669 1470–1471）基础上，进一步优化制备得到了量子产率更高、生物相容性更好、尺寸均匀可控的Ag2S近红外量子点（见图1）。
通过与美国斯坦福大学戴宏杰课题组合作，利用Ag2S量子点进行了细胞成像实验。
研究结果表明，通过在亲水Ag2S表面修饰不同的特异性生物分子，可实现对不同细胞系进行特异性标记。
譬如，Ag2S/Erbitux对MDA-MB-468细胞具有高靶向性，而Ag2S/RGD对U87 MG细胞具有高靶向性（见图2）。
研究人员进一步对Ag2S QDs进行了系统的细胞生物安全性评价，包括细胞增殖、细胞坏死和凋亡、活性氧和DNA损伤实验等。
结果表明，Ag2S近红外量子点几乎没有细胞毒性（见图3）。
这些实验结果表明，Ag2S近红外量子点具有无毒、高生物相容性、高量子产率等优点。
该工作已经发表在ACS Nano，并且已经申请一项中国发明专利（申请号：201110142093.8）和一项国际发明专利（申请号：PCT/CN2012/000167）。
对Ag2S近红外量子点的生物活体成像和长期体内代谢、分布和毒理研究正在进行之中。
此项工作得到中科院“百人计划”、中科院先导专项、国家自然科学基金委和科技部等的大力支持。
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图1. 疏水性（A）和亲水性（B）Ag2S量子点TEM照片及其近红外发射光谱（C）（黑线和红线分别代表疏水和亲水Ag2S量子点荧光光谱，右上角为Ag2S量子点在658 nm激发下
InGaAs相机拍摄的荧光照片）。
图2. 不同特异性生物分子修饰的Ag2S量子点对相应细胞系的特异性标记。
图3. Ag2S量子点细胞毒性研究结果。
(i) 细胞增殖；(ii) 细胞凋亡与坏死；(iii) 活性
氧；(iv)彗星实验。