贵金属纳米团簇的应用(三)：生物探针
贵金属纳米团簇的应用(二)：细胞标记及成像
贵金属纳米团簇的应用(二)：细胞标记及成像2016-08-21 11:51来源：内江洛伯尔材料科技有限公司作者：研发部抗生蛋白链菌素与贵金属纳米团簇的偶合目前，利用有机染料和QDs标记固定细胞在生物医学研究中是比较普遍的。
由于金纳米粒子具有前两者标记物所不具备的优点如粒径小、生物相容性好，使其成为一种新型的荧光探针，并逐渐应用于细胞标记、细胞成像、细胞分化和示踪技术等领域。
1、体外细胞标记活细胞标记一般通过对被标记的细胞成像和示踪等技术来追踪了解细胞的作用和行为。
金纳米粒子可通过受体介导和非特异性内吞的方式进入细胞，并用于标记广泛存在于体内的内4性生物素，尤其是分散于肾脏、肝脏和大脑中的生物素。
Yu研究小组在活细胞标记成像方面做了大量工作。
他们首先利用亲合素(avidin)和抗硫酸乙酰肝素(anti-heparin/heparinsulfate，anti-HS)修饰的ssDNA-Ag NCs分别标记经生物素和硫酸乙酰肝素(heparin/heparin sulfate，HS)处理的成纤维细胞NIH 3T3表面。
量子产率可达到40%。
最近，该小组设计了一种新的标记方法，首先Ag+与硅烷偶联剂(3-(2-aminoethylamino)propyltrimethoxysilane，APTMOS)结合制备包被的AgNCs，经聚丙烯酸(poly(acrylic acid)，PAA)固定形成PAA-AgNCs，而AgNCs更容易从PAA转移到亲合力强的ssDNA上。
抗肌动蛋白抗体修饰后的ssDNA-AgNCs共轭物可用来标记细胞骨架成分——肌动蛋白。
该共轭物对甲醇固定的牛肺动脉内皮细胞染色后，肌动蛋白就会被制备的AgNCs标记。
这种标记方式作为直接、多色的细胞内标记将在进一步的研究中突现其重要性。
在病理学中，细胞核的染色和定位可以反映癌变细胞的增殖活性咱怨愿暂。
Lin小组在正常及癌细胞的标记方面做了较多的研究暂。
贵金属纳米团簇的应用(一)：生物传感器
贵金属纳米团簇的应用(一)：生物传感器2016-08-21 11:50来源：内江洛伯尔材料科技有限公司作者：研发部血小板衍生生长因子及受体纳米传感器工作原理贵金属纳米团簇在荧光过程中，光子产生的数量在很短的时间内衰减或者消失，即猝灭(quench)。
能引起荧光猝灭的物质称猝灭剂(quencher)。
利用贵金属纳米团簇的荧光猝灭原理设计的识别传感器能特异性地检测环境中的化学和生物制剂等。
这种肉眼可见的光学变化给贵金属纳米团簇传感器的设计提供了理论可行性。
1、半胱氨酸的检测半胱氨酸虽属非必须氨基酸，但是在机体代谢中扮演着关键的角色，许多酶的活性都与它结构中的游离巯基有关，它还能与有毒的芳香族化合物缩合成硫醚氨酸(mercapturic acid)而起解毒作用。
半胱氨酸的缺乏会引起很多组织、器官的病变，如浮肿、肝损伤、皮肤病甚至免疫系统损伤等，因此对半胱氨酸的检测显得尤为重-。
Shang等发现半胱氨酸对PMAA-Ag NCs的荧光存在强烈的猝灭作用，这可能是由于半胱氨酸可与Ag形成Ag-S键从而使AgNCs从PMAA 中脱离出来并发生氧化所致。
该小组设计的PMAA-AgNCs传感器对半胱氨酸的检测灵敏度达到20 nM，这可与以往利用荧光法检测半胱氨酸的研究相媲美。
2、蛋白质的检测生物传感器更重要的目的是方便、有效地持续检测特殊目标物的浓度。
Huang等设计了竞争性同源荧光猝灭法，即分别利用生物修饰的Au NCs和球形Au纳米颗粒作为能量供体和受体分析检测蛋白质。
该小组选择一段寡核苷酸序列修饰Au纳米颗粒，这段序列能和特异的蛋白结合，例如乳腺癌标记蛋白、血小板衍生生长因子(platelet-derived growth factor，PDGF)等。
利用PDGF修饰的AuNCs作为供体，寡核苷酸修饰的Au纳米颗粒作为受体，当两者结合后由于荧光共振能量转移(fluorescence resonance energy transfer，FRET)使荧光猝灭。
模板法金纳米簇的制备及其在生物分子检测中的应用
模板法金纳米簇的制备及其在生物分子检测中的应用魏伟; 赵倩; 石星波【期刊名称】《《激光生物学报》》【年(卷),期】2019(028)004【总页数】9页(P296-304)【关键词】金纳米簇; 荧光; 生物传感; 生物大分子; 小分子【作者】魏伟; 赵倩; 石星波【作者单位】湖南农业大学食品科学技术学院长沙410128【正文语种】中文【中图分类】O614; Q5031962年，Clark和Lyons[1]首次提出了生物传感器(biosensor)的概念，它是一种对生物物质敏感，并将其浓度转换为电信号而实现检测的仪器，具有速度快、成本低、稳定性好、分析精度高等特点。
近年来，纳米技术的快速发展为生物传感带来了新的契机，基于纳米材料的生物传感技术显著提高了检测灵敏度和特异性等性能，其中，贵金属纳米簇以其独特的光学、电学和化学性质受到了广泛的关注[2,3]。
金纳米簇(gold nanoclusters,AuNCs)作为贵金属纳米簇中的主角，是由几个到约一百个金原子为核心，巯基化合物、树枝状化合物、多肽和蛋白质、寡核苷酸DNA等作为保护层组装而成的具有荧光性能的聚集体。
AuNCs尺寸较小(1～2 nm)，通过电子在基态和激发态间的传递发生电子集体震荡，进而与光相互作用，这使得AuNCs具有优异的光学性质[4,5]。
与有机荧光染料和量子点相比，AuNCs制备简单，荧光性质优异，化学稳定性较高，且毒性低[6]。
因此，基于荧光AuNCs的生物传感器引起了学者们的广泛关注。
本文简要介绍了AuNCs制备方法及光学性质，重点探讨基于荧光AuNCs的生物传感器在生物分子检测方面的应用，同时简要论述目前AuNCs应用于生物传感领域所面临的挑战及发展方向，总结了近年来AuNCs在制备、光学性质及应用方面的成果，为科研工作者提供了研究思路。
1 金纳米簇的制备模板法是制备AuNCs最常用的方法之一，利用还原剂将金离子还原为金原子，金原子基于模板生长形成AuNCs[4,7]。
纳米探针的制备及在生物检测中的应用
纳米探针的制备及在生物检测中的应用纳米探针是一种非常小的纳米技术产品，这种产品由纳米粒子、分子探针、高科技设备等构成，可以用于生物检测、能源开发、环境保护等领域。
其中，在生物检测领域，纳米探针展现了出色的潜力和应用前景。
本文将围绕纳米探针的制备及其在生物检测中的应用展开讨论。
一、纳米探针的制备工艺1. 材料的选择制备纳米探针时，需要先选择合适的材料，这些材料应该具有较强的生物相容性和稳定性，同时还要具备制备成本较低和易于制备等特点。
目前常用的纳米材料包括金属纳米粒子、半导体纳米材料、碳纳米管等。
其中，金属纳米粒子具有较强的表面增强拉曼效应，可以用于荧光探针的制备和生物标记物的检测。
2. 制备方法根据不同的纳米材料特性，纳米探针的制备方法也有所不同。
以金属纳米粒子为例，目前主要有两种制备方法，即生物还原法和化学还原法。
前者方法将金盐还原为金属纳米颗粒，反应通常由还原剂和有机成分驱动；后者方法则是将金属离子氧化还原反应还原成金属，反应通常由还原剂和表面活性剂驱动。
二、纳米探针在生物检测中的应用1. 生物标记物检测生物标记物是反映生命状态的重要指标，如血糖、血压、心率等。
纳米探针可以用于血糖检测、癌症标记检测、细胞标记检测等多个方面，其检测灵敏度高、准确性高、快速响应等特点让其在生物医学领域得到广泛应用。
2. 细胞成像细胞成像是一种显示细胞形态、病变程度、细胞分子水平等特征的技术。
纳米探针可以与分子探针结合，形成分子成像探针，用于观察细胞内分子水平的生物过程。
此外，纳米探针还可以用于细胞荧光成像监测某些疾病。
3. 基因诊断基因诊断是临床医学领域中的关键技术之一，可以对遗传病进行早期诊断，以便及时采取相应的治疗措施。
纳米探针可以通过结合DNA、RNA和蛋白质等如发光标记方法来进行基因检测。
结语总之，随着纳米技术的发展，纳米探针在生物检测领域的应用前景正在逐渐展现。
未来，随着技术的不断完善，纳米探针将会在生物医学领域得到广泛的应用，为医学科学尽一份力。
金纳米团簇荧光探针的合成与生物检测应用
金纳米团簇荧光探针的合成与生物检测应用大家好，今天我要给大家聊聊一个非常有趣的话题：金纳米团簇荧光探针的合成与生物检测应用。
你们知道吗？这个探针可是大有来头，它不仅可以帮助我们更好地了解人体内部的情况，还可以帮助医生们更准确地诊断疾病哦！让我们一起来看看这个神奇的探针是如何制作出来的吧！我们需要了解一下什么是金纳米团簇。
简单来说，金纳米团簇就是一种非常小的金属颗粒，它的大小只有几十纳米甚至更小。
这些小小的金颗粒聚集在一起，就像一群调皮的孩子挤在一起玩耍一样。
而荧光探针则是一根非常细的棒子，它上面涂满了可以发出荧光的物质。
当我们将这个探针接触到金纳米团簇时，就会发生一些神奇的事情：金纳米团簇会吸收探针上的荧光物质，然后重新释放出来，这样就可以通过观察荧光的变化来判断金纳米团簇的数量和位置了。
我们需要了解的是如何合成金纳米团簇和荧光探针。
其实这个过程并不复杂，只需要一些基本的化学知识和实验技巧就可以了。
我们需要准备好一些金纳米团簇的前体材料和荧光染料。
通过一系列的反应步骤，我们就可以将这些前体材料转化为金纳米团簇。
再将荧光染料涂在探针上，就可以得到一根完美的荧光探针啦！当然了，要想让这个探针真正发挥作用，还需要进行一些生物检测实验。
比如说，我们可以将这个探针注射到人体内，然后通过观察荧光的变化来判断人体内的某些细胞或组织是否存在问题。
这个方法不仅非常安全，而且还可以大大提高诊断的准确性哦！金纳米团簇荧光探针的合成与应用是一个非常有前途的研究领域。
相信在不久的将来，我们就可以利用这个探针来帮助更多的人们解决健康问题啦！今天的分享就到这里啦！希望大家能够喜欢这个话题，也希望大家都能够健康快乐地生活下去！谢谢大家！。
纳米金生物探针及其应用
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化 学 进 展
Hale Waihona Puke 第 19 卷cytomegalovirus DNA , HCMV2DNA) 。Park 等[24] 发现 , 结合了纳米金的寡核苷酸发生特异性结合反应后 , 含有纳米金的微粒薄膜直流导电性能发生很大变 化 ,利 用 这 一 原 理 检 测 DNA , 检 测 下 限 可 达 500 fmol 。蔡宏等[25] 以纳米金胶为标记物将其标记于人 工合成的 5’端巯基修饰的寡聚核苷酸片断上 ,制成 具有电化学活性的金胶标记 DNA 电化学探针 。在 一定条件下使其与固定在玻碳电极表面的靶序列进 行杂交反应 ,利用 ss2DNA 与其互补链杂交的高度序 列选择性和极强的分子识别能力 ,以及纳米金胶的 电化学活性 ,实现对特定序列 DNA 片断的电化学检 测以及对 DNA 碱基突变的识别 。石英晶体微天平 (QCM) 是通过测定振子基频共振频率的变化来检测 微小的质量变化的 ,检测灵敏度达到纳克级 。Zhou 等[26] 以寡核苷酸包覆的金纳米粒子为放大探针 ,通 过靶标分子与固定在 QCM 电极上的探针形成探针2 靶2金纳米粒子探针的三明治结构来进行信号检测 。 与核酸相比金纳米粒子的质量较大 ,因此得到的震 荡频率的变化也较大 ,从而提高了检测的灵敏度 。 刘涛等[27 ,28] 进一步确定该方法所用纳米金的最佳粒 径为 20 nm ,并在 Zhou 等人的基础上将 QCM 法的灵 敏度由 10 - 14 molΠL 改善为 10 - 16 molΠL 。
纳米探针技术的研究及其在生物医学领域中的应用
纳米探针技术的研究及其在生物医学领域中的应用近年来，随着科技的不断发展，纳米探针技术作为一种新型的探测技术被广泛应用于生物医学领域，成为了研究生物分子和细胞等微观世界的有力工具。
一、纳米探针技术的研究纳米探针技术是一种使用纳米材料制成的探针，在微观尺度上对生物分子和细胞进行探测和成像。
该技术主要包括纳米颗粒探针、量子点探针、碳纳米管探针等多种形式，具有高灵敏度、高分辨率、高特异性等特点。
纳米探针技术的发展离不开纳米材料的研究，目前主要的纳米材料包括金属纳米材料、半导体量子点、碳基纳米材料等。
这些纳米材料具有很强的光学、电学和磁学性质，能够在生物分子和细胞内部进行探测和成像。
同时，纳米探针技术中的识别分子也是研究的重点之一，可根据目标分子的性质和功能设计合适的识别分子，从而实现对目标分子的高效识别和检测。
二、纳米探针技术在生物医学领域中的应用由于其特有的优势，纳米探针技术在生物医学领域中具有广泛的应用前景。
以下介绍其中几个方面。
1、癌症诊断纳米探针技术可用于癌症治疗前的诊断，通过标记癌症相关的生物分子或细胞，实现对癌细胞的高效定位和成像。
例如，量子点探针可用于单个癌细胞的成像，提高癌细胞的识别和分析的准确性。
2、药物输送纳米探针技术可用于药物的定向输送，改善药物的作用和副作用。
将药物载体与纳米颗粒探针结合，通过识别分子准确定位病变细胞区域，提高药物的作用效果。
3、生物分子识别纳米探针技术可用于生物分子的识别和检测。
将识别分子固定在纳米探针表面，与目标分子形成稳定的化学结合，实现对目标分子的检测。
例如，利用纳米探针技术可检测出肝炎病毒等危害人类健康的病毒。
三、纳米探针技术面临的挑战尽管纳米探针技术在生物医学领域中应用广泛，但它还面临许多挑战。
例如，由于其小的尺寸和高的表面能，纳米材料容易在生物体内聚集和产生副作用，对人体健康造成潜在的风险。
此外，纳米探针技术与目前临床实践的局限性相比，仍然需要进一步完善。
金纳米棒在生物传感器中的应用
金纳米棒在生物传感器中的应用生物传感器是一种用于检测生物分子的设备，它可以在研究生物学、医学、环境等领域发挥重要作用。
金纳米棒作为一种新型的纳米材料，在生物传感器中具有广泛的应用前景。
本文将介绍金纳米棒在生物传感器中的应用，并探讨其优点和挑战。
一、金纳米棒的特性首先，需要了解金纳米棒的特性。
金纳米棒是直径大约为10到100纳米，长度大约为20到200纳米的金纳米粒子。
相较于其他金纳米材料，金纳米棒的形状更为规则，有更多的表面积，这使得其表面成键或吸附生物分子的能力更强。
另一方面，金纳米棒的长宽比也决定了其表现出的电磁学性质。
在特定波长范围内，金纳米棒可以吸收、散射和反射光线，这使得其可以通过光谱检测方式进行生物分子检测。
二、金纳米棒的应用金纳米棒在生物传感器中的应用主要可以分为两种情况：一种是将金纳米棒作为生物分子探针；另一种是利用其独特的电磁学性质作为生物分子检测信号。
1. 生物分子探针将金纳米棒作为生物分子探针，主要是将其表面修饰上特定的分子结构，以便能够特异性地识别目标分子。
例如，可以通过硫化作用，在金纳米棒表面修饰上硫醇分子，然后将硫醇分子与一类生物分子（如DNA、蛋白质等）的亲和配对结构相结合。
这样一来，金纳米棒就可以用于检测相应的生物分子。
2. 电磁学性质金纳米棒的独特电磁学性质同样也可以用作生物分子的检测信号。
在金纳米棒表面修饰上目标生物分子后，可以通过纳米棒表面的光电效应对其进行检测。
这种检测方法可用于检测DNA、蛋白质、病毒、细胞等生物分子的存在。
三、金纳米棒的优点相较于传统的生物传感器，金纳米棒在生物传感器中的应用有以下优点：1. 灵敏度高金纳米棒具有较大的比表面积和较高的静电能力，可以精确地识别和捕获大量的生物分子。
这一特性意味着金纳米棒的灵敏度可以比传统传感器更高。
2. 特异性更好金纳米棒的表面可以通过修饰分子引入特异性识别结构，能够更精确地鉴定目标分子和特定的生物学进程。
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贵金属纳米团簇的应用(三)：生物探针
2016-08-21 11:53来源：内江洛伯尔材料科技有限公司作者：研发部
纳米团簇信标的工作原理示意由于DNA或寡聚核苷酸可以作为合成贵金属纳米团簇的模板，这给贵金属纳米团簇荧光探针的设计提供了可能性。
AgNC杂具有碱基序列依赖的荧光性质，这一特点使其在典型的单核苷酸突变的检测中具有潜在的应用价值。
Guo等设计了一段探针(杂tr-C)用以检测镰刀型细胞贫血症的突变基因，杂tr-B是血红蛋白β链(hemoglobinbeta chain，HBB)的基因序列，杂tr-A是HBB基因的突变序列，杂tr-C 在距突变点两个碱基远处插入一个具有远个胞嘧啶的环用于制备AgNC杂，由于错配使DNA 的结构发生改变进而影响了AgNC杂在环内的形成，因此探针与未突变的序列配对后会表现出黄色荧光，而与发生了突变的序列配对则无荧光信号产生。
分子信标(molecular beacon杂，MB杂)是一种具有发夹结构的新型荧光核酸探针，核酸序列的两端分别标记了荧光基团和荧光猝灭基团，通过荧光的猝灭及恢复定性和定量检测与探针序列互补的靶序列。
最近，Yeh等设计了一种新型的纳米团簇信标(nanoclu杂ter beacon，NCB)用于靶序列的检测。
与MB杂的检测原理不同，NCB是通过提高信k比(杂
ignal-to-background ratio)达到检测目的。
他们利用含有及圆个碱基的寡核苷酸序列为模板合成了具有微弱的绿色荧光的AgNC杂，并将此序列3’端与含有30个碱基的杂交序列的5’端连接。
当杂交序列与3’端含有15个鸟嘌呤(3’-G4(TG4)2TG3)的靶序列互补配对后，AgNCs
与鸟嘌呤的邻近效应使AgNCs的荧光发生变化，呈现出红色荧光，其荧光强度比杂交前提高了500倍。