脂质体包封的环境刺激响应型纳米多层拉曼探针

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表面增强拉曼(Surface-enhanceRaman scattering,SERS)探针由于高度敏感性和标记能力多样性而引起了广泛关注。传统的SERS探针由四部分构成,贵金属纳米粒子、拉曼报告分子、拉曼探针外层的保护壳和分子靶标。保护壳一般由传统的二氧化硅层组成,能使拉曼探针保持长期的稳定性。最近,一种新型的SERS探针利用脂质体来包裹金属纳米粒子,这在纳米治疗方面表现出巨大的潜力。脂质体赋予了探针良好的生物相容性和多功能性,同时可以改变拉曼探针的表面化学性质。然而,脂质体“柔软”的性质可能会影响SERS探针的稳定性,这一点很少研究。本文就脂质体包封纳米探针,结合结构不同拉曼报告分子,对包封后的探针进行不同的刺激进行研究,实验结果显示,不同的拉曼报告分子呈现出不同的释放行为。  实验内容如下:首先,通过在金棒中加入硝酸银和抗坏血酸,合成了Ag@AuNR。并通过透射电镜、紫外图谱对合成的结构进行了表征。然后,通过电流置换反应,  在100℃下,加入不同量的氯金酸对合成的Ag@AuNR进行刻蚀。通过调整氯金酸的用量,合成了刻蚀程度不同的Au/Ag@AuNR。通过薄膜分散法,在Au/Ag@AuNR的外面包裹了一层脂质体。最终得到了Au/Ag@AuNR@脂质体SERS探针。所合成的SERS探针,稳定性更强,热疗作用比金棒更加显著,并且同时对于多种不同结构的拉曼报告分子都具有很强的信号增强作用。  通过结合三种不同的拉曼报告分子:包括含有巯基的4-NT、含氮疏水的发色团的Cy7、含有烃基链的DiD来制备脂质体包封的Au@Ag/Au纳米多层SERS探针。然后对标记三种不同报告分子的拉曼探针进行不同的刺激,这些刺激主要包括:清洁剂曲拉通X-100、激光加热和与小的空白脂质体进行混合,发现不同的报告分子对于不同的刺激响应结果具有显著差异。暗示不同结构的拉曼报告分子与脂质体包裹的纳米粒子的结合方式是不一样的。活细胞呈像也显示出拉曼信号变化的区别。  其中含有巯基的4-NT与纳米粒子是通过Au-S键结合在纳米多层的表面,这种结合作用很强,所以在各种刺激中拉曼信号都能保持稳定。对于Cy7来说,一部分报告分子在超声的过程中通过疏水作用进入到脂质体中,另一部分报告分子会结合在金属纳米粒子的表面。而对于含有18个C原子的DiD来说,DiD可能直接通过它的18个C原子的烃基链诱导强烈的疏水作用全部进入到脂质体中。由于不同的拉曼报告分子从探针中释放的行为是不同的,所以拉曼信号的变化也是不一样的。  本课题研究发现,拉曼报告分子的结构决定了脂质体包裹的SERS探针的稳定性,这为设计刺激响应的探针提供了指导。此外,本课题同时揭示了基于纳米医学的拉曼技术应用于药物释放实时监测的可能性。
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