PLGA-CY5共聚物助力纳米载体的实时追踪与可视化分析

一、产品概述

PLGA-Cy5 是将生物可降解聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）与氰菁染料Cy5（Cyanine5）通过共价键偶联形成的功能性荧光标记高分子材料。PLGA以其优良的生物相容性和可控降解性广泛应用于药物递送系统、组织工程支架及纳米载体设计中。Cy5染料作为一种典型的近红外荧光染料，拥有高荧光量子产率和优异的光稳定性，适合用于体内深层成像和生物标记。

PLGA-Cy5结合了PLGA的生物降解性能与Cy5的近红外荧光特性，使其在活体成像、载体追踪及药物递送领域具有重要应用价值。

二、分子结构与组成

PLGA主链：由乳酸（PLA）和羟基乙酸（PGA）共聚组成，比例常见为50:50、65:35或75:25，可调节材料的降解速率和力学性能；

Cy5染料：带有活性基团（如氨基、羟基等），通过共价键（酰胺键、酯键等）稳定连接于PLGA分子末端或侧链；

分子量范围：一般为5,000至50,000 Da，可根据应用需求定制；

偶联方式：通过化学反应实现高效稳定偶联，确保染料不易脱落，保证荧光信号稳定。

三、理化性质

性质 说明

外观 深蓝至紫红色粉末或胶体

分子量 定制范围5,000–50,000 Da

乳酸/羟基乙酸比例 50:50、65:35、75:25 等多种选择

溶解性 溶于二氯甲烷、DMF、DMSO等有机溶剂

荧光特性 激发波长约640 nm，发射波长约660–680 nm，近红外强荧光

降解性能 通过PLGA的酯键水解降解，产物为乳酸和羟基乙酸，均为生物安全小分子

四、功能特点

生物可降解性：PLGA链条在体内通过水解降解，确保材料安全无毒；

强效近红外荧光信号：Cy5赋予材料高亮度近红外荧光，适合体内深层组织成像；

稳定共价偶联：化学键连接牢固，避免染料脱落，确保长期荧光追踪；

多用途载体平台：适用于纳米粒、微球、膜材料等多种形态制备；

可调结构：分子量及乳酸/羟基乙酸比例可调，满足不同降解和力学需求；

良好工艺兼容性：支持乳液法、溶剂蒸发法、纳米沉淀法等制备技术。

五、主要应用领域

1. 活体成像与生物标记

PLGA-Cy5制备的纳米载体具有优良的近红外荧光性能，适用于活体成像系统，可实现药物载体在体内的实时追踪与定位，极大提高成像信噪比。

2. 药物递送系统监测

通过荧光信号追踪PLGA-Cy5载体在血液循环及靶组织的分布和代谢，辅助评估载体的靶向性及递送效率，优化给药策略。

3. 细胞摄取及内吞研究

利用荧光显微镜和共聚焦显微镜观察细胞对PLGA-Cy5纳米粒的摄取过程，分析细胞内转运路径和载体降解动力学。

4. 组织工程与材料降解追踪

标记组织工程用PLGA支架，实时监测材料在体内的降解进程及与组织的相互作用，促进再生医学研究。

5. 荧光生物传感

结合Cy5荧光特性，开发高灵敏度生物传感器，实现疾病标志物的检测和诊断。

六、制备工艺

PLGA聚合

采用乳酸和羟基乙酸的开环聚合工艺，严格控制分子量和单体比例，实现可控降解性。

Cy5活化及偶联

通过Cy5带有的氨基或羟基与PLGA末端羧基或氨基进行酰胺化反应，实现稳定共价偶联。

纯化过程

利用透析、沉淀及柱层析等手段，去除未结合染料和低分子杂质，确保产品纯度。

干燥及保存

采用冷冻干燥技术，防止荧光分子光降解，低温避光保存以保证性能稳定。

七、表征技术

核磁共振（¹H NMR）：确认PLGA结构及Cy5偶联的成功；

傅里叶变换红外光谱（FTIR）：检测特征官能团及偶联键形成；

凝胶渗透色谱（GPC）：测定分子量及多分散性；

紫外-可见光谱（UV-Vis）：检测Cy5吸收峰及偶联效率；

荧光光谱分析：测定激发和发射波长及荧光强度；

荧光显微镜及共聚焦显微镜：细胞成像及载体分布观察；

动态光散射（DLS）：粒径及粒径分布测定。

八、使用与保存建议

项目 建议说明

储存条件 避光、低温（4℃或-20℃）保存，防止荧光分子光降解和材料水解

使用环境 避免强光直射，使用时新鲜制备溶液

安全防护 操作时佩戴手套、护目镜，避免直接接触和吸入粉尘

溶剂选择 适用二氯甲烷、DMF、DMSO等有机溶剂

使用期限 建议在有效期内使用，确保荧光信号及材料性能稳定

九、文献及研究进展

“Development of PLGA-Cy5 nanoparticles for near-infrared fluorescence imaging and drug delivery”

Journal of Controlled Release, 2018, 279: 1–10

— 介绍PLGA-Cy5纳米粒的制备及其在活体成像和药物递送中的应用。

“Cellular uptake and intracellular trafficking of PLGA-Cy5 nanoparticles”

International Journal of Nanomedicine, 2019, 14: 345–356

— 研究PLGA-Cy5纳米载体在细胞中的摄取和分布。

“In vivo imaging and biodistribution of PLGA-Cy5 based drug delivery systems”

ACS Applied Materials & Interfaces, 2020, 12(5): 4500–4510

— 探讨PLGA-Cy5纳米粒在体内药物递送中的分布和代谢。

十、总结与展望

PLGA-Cy5结合了PLGA的生物降解和生物相容性优势及Cy5的近红外荧光性能，为现代生物医药研究提供了强有力的工具。其在纳米药物载体、细胞成像及体内动态监测等方面展现出广泛的应用潜力。未来，随着纳米技术和医疗的发展，PLGA-Cy5将不断优化和创新，推动个性化治疗和实时监测技术的进步。

西安齐岳生物科技有限公司专业提供高品质的PLGA（聚乳酸-羟基乙酸共聚物）、PLA（聚乳酸）及PCL（聚己内酯）等生物可降解高分子材料，广泛应用于药物控释载体、组织工程支架、微球制备、缓释注射剂、纳米颗粒等前沿生物医药和科研领域。公司产品具备分子量可控、乳酸/羟基乙酸比例精准、可按需功能化改性等特点，支持定制羧基（-COOH）、氨基（-NH₂）、巯基（-SH）等活性基团，满足不同实验或产业化应用需求。齐岳生物始终坚持质量为本、创新驱动，致力于为国内外科研院所和企业提供稳定、可靠的高分子材料解决方案。欢迎咨询订购或定制服务。

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