Small. 基于自由基准分子的比率式纳米体温计

以下文章来源于分析化学方法 ，作者科研小组

全文简介

具有近红外发射的比率式荧光纳米温度计在体内传感中发挥着重要作用，因为它们可用作具有高空间分辨率和高灵敏度的细胞内热传感探针，以在当前方法无效的诊断和治疗中研究感兴趣的细胞功能。本文以光学中性的tris(2，4，6-三氯苯基)甲烷(TTM-αH)为基质，通过单体和准分子物质产生的tris(2，4，6-三氯苯基)甲基(TTM)掺杂有机纳米粒子(TTMd-ONPs)的双发射设计、合成和研究了有机纳米粒子的温度相关荧光。TTMd-ONPs的准分子发射强度随着温度的升高而降低，而单体发射几乎是独立的，可用作内部参考。TTMd-ONP表现出很高的温度敏感性(328 K时为3.4% K-1)和环境条件下的宽温度响应，具有出色的可逆性和高胶体稳定性。此外，TTMd-ONP无细胞毒性，其比值输出不受环境变化的影响。单个TTMd-ONP能够以纳米尺度感知温度变化。在秀丽隐杆线虫(秀丽隐杆线虫)蠕虫中进行的体内测温实验表明，TTMd-ONPs能够以时空分辨率和高灵敏度局部监测体内体温变化，在生物纳米测温领域具有多种应用。

简介

TTMd-ONPs 20%水悬浮（容量为THF的5%）；a）RT和b的动态光散射（DLS）尺寸分布，一个TTMd-ONP的代表TEM图像；c）荧光发射光谱在278-313 K（步骤5 K）范围内改变温度。等倾斜点用星号标记。d）RT处的EPR信号。

TTMd-ONPs 20%水悬浮液(含5%的THF)；a)吸收光谱，b)依赖于温度的准分子(橙色)和单体(蓝色)最大发射强度，c)在一次加热/冷却循环中单体与准分子的发光强度比，显示ONPs的温度感应的高度可逆性，和d)随着温度升高颗粒的相对灵敏度。

离子强度对20% TTMd-ONPs水悬浮液光学和胶体性质的影响。KCl以三种浓度加入:50、100和150 mм。左)DLS的尺寸稳定性；右图)作为温度函数的荧光强度比的稳定性。

响应连续温度梯度的20% TTMd-ONPs的代表性图像和荧光强度对时间的轨迹。用荧光倒置显微镜记录ROIs # 1和# 2的图像和发射信号，该荧光倒置显微镜在λexc = 377 nm激发，用510-560nm滤光器检测单体的发射(a ),用595-670nm滤光器检测激发物的发射(b)。比例尺1 м。在大约20度的温度区间内，由单体(c，e)和激发物(d，F)发射的荧光强度比(F/F0)的变化。

a)未处理的对照秀丽新杆线虫，其中描述了蠕虫的一些解剖部分；b)用ONPs处理的秀丽隐杆线虫。c)有和没有ONP的秀丽隐杆线虫的存活率和体长。在d) UV过滤器(> 510 nm)，e) GFP过滤器(> 590 nm)下处理的蠕虫，其中TTM-ONP在肠中可见；f)在两种过滤器下ONPs的比较荧光强度。

TTMd-ONP作为纳米温度计在水悬浮液（绿色）和秀丽隐杆线虫（紫色）内部不同温度下的相对灵敏度。

a)在秀丽新杆线虫体内TTMd-ONPs温度升高时，从身体底部区域局部测量单体和激基缔合物最大荧光发射之间的比率(Q) IM/IE。红点代表比率的平均值，误差条是相同温度范围内不同蠕虫引起的标准误差，分别为n = 6和p = 0.9917、0.9994和0.9959；b)在298 K(左)和308 K(右)两种不同温度下，肠内具有TTMd-ONPs的相同秀丽隐杆线虫的顶部和底部的代表性共聚焦图像。绿色框代表420–570纳米的检测波长，红色框代表620–720纳米的波长。比例尺10 м。色标显示从最低亮度(0)到最高亮度(4095)的像素。

相关成果以“Ratiometric Nanothermometer Based on a Radical Excimer for In Vivo Sensing”，发表在国际学术期刊“Small”上。

转自：“NANO学术”微信公众号

如有侵权，请联系本站删除！