荧光纳米探针的构建及其在生物医学影像中的应用研究.pdfVIP

·108· 东J So南uth大eas学t ( i i)…。……”…’…… ·综 述· 荧光纳米探针的构建及其在生物医学 影像中的应用研究 钟旖菱，苏媛媛，何耀 (苏州大学功能纳米与软物质研究院，江苏苏州215123) [摘要]生物荧光探针是进行各种生物学行为研究的重要工具。荧光纳米颗粒(Ⅱ一Ⅵ半导体量子点、碳纳米 颗粒、硅纳米颗粒等)由于具有优良的光学特性(高荧光强度、抗光漂白性、发光颜色可调等)，作为新型生物 荧光探针在分子生物学、免疫生物学、临床医学等生物医学领域显示出越来越诱人的应用前景。作者结合国际 相关必威体育精装版研究进展，就荧光纳米探针的构建及其在生物医学影像(如细胞标记和活体成像)中的应用作一综述。 [关键词]生物荧光探针；纳米颗粒；荧光纳米探针；生物医学影像；文献综述 [中图分类号]Q26；R329．26[文献标识码]A 1．01．020 doi：10．3969／j．issn．167卜6264．201 寸效应、量子限域效应和表面效应，从而派生出具有与 1 背景介绍 宏观体系和微观体系完全不同的低维物理性质。与传 荧光生物探针(图1)是研究各种生物分子形态与 统的荧光染料分子相比，荧光纳米颗粒由于量子尺寸 行为、生理功能以及相互作用的重要工具。理想的荧 效应和介电限域效应的影响，具有以下独特的荧光特 光生物探针应同时具备良好水分散性、优异光／化学稳 性：激发光谱宽，发射光谱窄而对称，荧光发射波长可 定性、高荧光强度和优良生物相容性¨j。荧光蛋白和 通过改变纳米颗粒的尺寸和组分而加以调节，因而不 荧光染料作为传统荧光探针被广泛应用于生物及生物 同尺寸的纳米颗粒能被单一波长的光激发而发射不同 医学的研究，但严重的光漂白性质使其在进行长程、实 颜色的荧光，方便用于多目标分子的多色标记。另外， 时生物医学影像时受到了很大的限制旧J。 荧光纳米颗粒发光强度比传统荧光物质强数十倍，光 稳定性提高上百倍，可满足实现对生物样品超灵敏分 析和实时跟踪检测的要求J。因此，荧光纳米颗粒由 于其独特的光学性质被作为一类新型的生物纳米探 针，得到科学家广泛的关注和研究，并在肿瘤标记检 测、疾病诊断等生物医学领域显示出越来越诱人的应 用前景。这种纳米生物探针可望用于各种细胞与组织 的实时跟踪和识别、DNA原位杂交、生物分子的相互 作用等研究，以及用于对癌症、心血管等疾病的早期诊 断等医学应用M刮。 图1基于荧光纳米材料的新型纳米生物探针(白色圆球所示) 结合国际相关必威体育精装版研究进展，作者就3种主要类 荧光纳米颗粒是一类具有独特光学性质的纳米粒 型荧光纳米探针(Ⅱ一Ⅵ族半导体量子点、碳纳米颗粒、 子。荧光纳米颗粒独特的性质基于其自身的量子效 硅纳米颗粒)的制备和构建方法，及其在细胞标记、活 应，即当颗粒尺寸进入纳米量级时，尺寸限域将引起尺 体成像等方面的主要应用进展作一综述。 [收稿日期]2010—10—31[修回日期]2010—12一01 [基金项目]国家自然科学基金资助项目 [通信作者]何耀E-mail：yaohe@suda．edu．En 万方数据 钟旖菱，等．荧光纳米探针