仿生量子点脂质体纳米探针的制备与表征
2019-03-30 09:18:21
荧光纳米探针在生物学上的应用越来越广泛,其大小为纳米级、表面易修饰、自发独特荧光,在体内示踪、病原体检测、肿瘤成像等方面具有潜在的应用价值.然而,体内网状内皮系统的清除作用将大大缩短其在体内的循环时间,且一些纳米材料具有一定的细胞毒性,极大限制其在临床上的应用,有研究利用不同种类的细胞膜包裹传统纳米探针制备出具有良好生物相容性和靶向性的细胞膜仿生纳米探针,但细胞膜的来源有限且制备复杂,难以实现大规模、高效率的生产.脂质体(Liposomes,LPs),具有与细胞膜相似的磷脂双分子层结构,能够将亲水或疏水性的物质包裹到其亲水核心或脂质双层中,已广泛应用于药物运送.聚乙二醇(PEG)修饰磷脂酰乙醇合成的脂质体为长循环脂质体,PEG一方面增加LPs的亲水性,使其在人体内环境中稳定流动,另一方面PEG具有良好的生物亲和性,能有效降低RES的清除作用,延长其在体内的存在时间,保证大部分LPs能够到达靶向部位发挥作用,因此PEG-LPs可成为新型仿生纳米探针的理想载体.
仪器与材料
二硬脂酰-磷脂酰胆碱(DSPC)、二硬脂酰-磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇-羧基(DSPE-PEG-COOH),购自aladdin公司;胆固醇,购自广州学友生物科技有限公司;油溶性量子点-525(ZnCdSe/ZnS-QDs-525),购自武汉珈源量子点技术开发有限公司,氯仿(分析纯),磷酸盐缓冲液(PBS,pH7.4).
Hitachi透射电子显微镜(日立高新技术公司);NS300纳米颗粒追踪分析仪(激发波长405nm)(上海思百吉仪器系统有限公司);LS55荧光分光光度计(美国PerKins Elmer公司);ADVENTURER电子天平AR64CN(0.0001mg);EYELAN-1100旋转蒸发仪,EYELA SB-1200恒温水箱锅(美国五洲东方科技发展有限公司);SHZ-D循环水式真空泵(巩义市予华仪器有限责任公司);VM-02U涡旋搅拌仪(Slien Shake公司);Gextruder-10ml脂质体挤出器(美国Genizer公司);WHATMAN Nuclepore膜聚碳酸酯(孔径为800、200nm).
方法与结论
取24μL0.1mol/L DSPC、24μL1.0mmol/L DSPE-PEG-COOH、15μL50 mmol/L胆固醇、不同体积(0、2.5、5、10、15、20、30μL)的3mg/mL QDs,溶解在3mL的氯仿中,震荡5min,使混合物充分混匀;将混合物倒入50mL的圆底烧瓶中,用恒温水浴锅控制不同水浴温度(30、35、40、45、50、55、60℃),将旋转蒸发仪的转数调至60r/min,开始恒温减压、旋转蒸发,成膜后继续旋转蒸发10min,保证氯仿全部挥发;加入3mL PBS,将得到的脂质浊液在声波清洗机中声30min后得到多室脂质体.将上述脂质体依次通过装有800、200nm的聚碳酯纤维膜的脂质体挤出器挤压10次,得到单室脂质体,4℃保存备用.
取适量LPs、PEG-LP-QDs滴于铜网上,用1%的磷钨酸负染色,自然干燥,在TEM 下观察LPs、PEG-LP-QDs的形貌.取适量LPs、PEG-LP-QDs,进行NAT测量,参数设置如下:camera level 14,4 videos of 160s.每个样本测量3次,计算平均粒径.
LPs经脂质体挤出器后粒径分布图
本研究将生物亲和性较高的PEG-LPs和新型荧光量子点QDs的优势结合起来,成功合成新型PEG-LP-QDs,并用TEM、NTA和荧光分光光度计等多台仪器上鉴定并分析PEG-LP-QDs的形貌、粒径和荧光强度.在此基础上,为制备出粒径均一且荧光强度较高的PEG-LP-QDs,本研究探索水浴温度及QDs数量对PEG-LP-QDs合成效率及荧光强度的影响,结果证实合成温度在40℃时对QDs的荧光淬灭作用较低,当加入10μL浓度为3mg/mL的QDs时,PEG-LP-QDs的荧光强度达到大至值,粒径集中分布于128nm左右.脂质体由磷脂分子在水相环境中自行组装而成,由中空亲水核心和脂质双层外壳两部分组成,利用这一仿生膜性结构可以实现对亲水或疏水性的药物或纳米探针颗粒的包裹,进一步将其应用于生物学领域中.
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仿生量子点脂质体纳米探针的合成.pdf |
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