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UCNP@Fe₃O₄复合纳米颗粒定制|磁共振与荧光双模探针开发
发布时间:2026-07-30     作者:kx   分享到:

西安齐岳生物可对上转换纳米颗粒复合四氧化三铁体系进行全链条定制,包括NaYF₄、NaGdF₄等基质选择,Yb/Er、Yb/Tm、Nd敏化等稀土掺杂,808/980 nm激发,蓝、绿、红及近红外发射,以及粒径、核壳结构、Fe₃O₄比例和磁响应性能调控。表面可进行PEG、氨基、羧基、巯基、叶酸、RGD、抗体或多肽修饰,并支持pH、GSH、ROS、光响应和磁热响应设计。可提供毫克级至克级制备及完整表征报告。

UCNP@Fe₃O₄复合纳米颗粒定制|磁共振与荧光双模探针开发 


1. 上转换纳米颗粒核心定制

基质材料:NaYF₄、NaGdF₄、NaLuF₄、CaF₂等(推荐β-NaYF₄以获得较强上转换荧光)

稀土掺杂体系:

Yb³⁺/Er³⁺:绿色(540 nm)、红色(660 nm)发光

Yb³⁺/Tm³⁺:蓝色(480 nm)、近红外(800 nm)发光

Yb³⁺/Ho³⁺:绿色(545 nm)、红色(650 nm)发光

Nd³⁺敏化体系:适配808 nm激发,降低980 nm热效应

Gd³⁺掺杂体系:增加T₁-MRI成像功能

激发波长:808 nm / 980 nm / 双激发(808+980 nm)

发射波段:蓝光、绿光、红光、近红外Ⅰ区(~800 nm)、近红外Ⅱ区(~1200 nm)

颗粒尺寸:10–30 nm / 30–50 nm / 50–100 nm / 按需定制

核壳结构:UCNP / UCNP@惰性壳 / 核@活性壳 / 多层核壳

上转换纳米颗粒核心定制

 

2. 四氧化三铁磁性模块定制

Fe₃O₄粒径:5–10 nm / 10–20 nm / 20–50 nm / 按需定制

磁学性能:超顺磁性体系,优化饱和磁化强度、矫顽力、剩磁、磁响应速度

MRI功能:T₂加权成像,横向弛豫率r₂可调

表面状态:油溶性 / 水溶性 / 羧基化 / 氨基化 / PEG化

 

3. 复合结构定制

异质二聚体结构:哑铃型、雪人型,模块相对独立

核壳型结构:UCNP@Fe₃O₄ / Fe₃O₄@UCNP / UCNP@SiO₂@Fe₃O₄ / Fe₃O₄@SiO₂@UCNP

卫星型结构:UCNP为中心组装多个Fe₃O₄,或反之

介孔二氧化硅复合结构:UCNP/Fe₃O₄@SiO₂ / @mSiO₂,可负载药物或光敏剂

聚合物包覆结构:PLGA、PCL、PEG、PDA、壳聚糖、透明质酸等

脂质体复合结构:共包载于脂质体或脂质纳米颗粒中

复合结构定制 


4. 比例与间隔层优化

UCNP/Fe₃O₄比例:高UCNP比例突出荧光成像;高Fe₃O₄比例突出磁响应和MRI;平衡比例兼顾多功能

间隔层材料:SiO₂ / PEG / PDA / 聚丙烯酸 / 脂质层(厚度5 nm、10 nm、20 nm或按需设计)

 

5. 表面功能化定制

亲水化处理:配体交换、SiO₂包覆、PEG磷脂包覆、聚丙烯酸包覆、聚多巴胺包覆、两亲性聚合物包覆、脂质体包封

表面基团:-NH₂ / -COOH / -SH / 马来酰亚胺 / NHS酯 / 叠氮 / 炔基/DBCO / 生物素

PEG化:PEG1000 / PEG2000 / PEG3400 / PEG5000 / 定制分子量

表面电荷:负电荷 / 近中性 / 正电荷(通过羧基、氨基、PEI、壳聚糖等调节)

表面功能化定制

 

6. 靶向分子修饰

肿瘤靶向:RGD、cRGD、叶酸、透明质酸、肿瘤穿透肽、抗体及抗体片段

脑靶向:RVG29、Angiopep-2、T7肽、乳铁蛋白

肝靶向:GalNAc、半乳糖

炎症靶向:巨噬细胞靶向肽、透明质酸

 

7. 药物负载与刺激响应

负载药物:阿霉素、紫杉醇、喜树碱、姜黄素、光敏剂、光热剂、蛋白/多肽、siRNA/mRNA

pH响应:酸敏键、质子化聚合物

GSH响应:二硫键

ROS响应:硫缩酮、硼酸酯

酶响应:MMP敏感、透明质酸酶敏感

磁热/光热响应:交变磁场产热 / 近红外光热转化

 

8. 多模态成像组合

上转换荧光成像 + MRI + 磁分离

荧光 + MRI + 光热治疗 / 光动力治疗

荧光 + MRI + 药物递送(可追加Cy5、Cy7、ICG、DiR等染料实现多通道成像)

 

9. 性能指标与表征检测

性能指标:总粒径及偏差、PDI、Zeta电位、荧光强度及寿命、饱和磁化强度、磁分离时间、r₂弛豫率、Fe₃O₄及稀土含量、载药量与包封率

表征检测:TEM/HRTEM/SEM、元素Mapping、XRD、DLS、FT-IR、XPS、TGA、ICP-MS/OES、荧光光谱、VSM、MRI弛豫测试、HPLC释放曲线、细胞摄取共聚焦成像、细胞毒性及靶向富集实验

 

10.定制案例参考

案例一:叶酸靶向UCNP/Fe₃O₄@mSiO₂载药体系

定制需求:构建具备肿瘤靶向、药物递送、上转换荧光和MRI成像功能的复合纳米体系,负载阿霉素并修饰叶酸。

定制方案:以NaGdF₄/Tm为发光核心,引入Fe₃O₄和介孔SiO₂,利用介孔层负载阿霉素,表面偶联叶酸。颗粒约80 nm,载药量约12.5%,具备靶向摄取及pH响应释放性能。

案例一:叶酸靶向UCNP/Fe₃O₄@mSiO₂载药体系

案例二:PEG化UCNP-Fe₃O₄异质二聚体

定制需求:制备约40 nm的哑铃型UCNP-Fe₃O₄复合颗粒,用于近红外光动力与磁热协同研究,要求水分散稳定并可负载光敏剂。

定制方案:采用β-NaYF₄/Er与Fe₃O₄异质组装,表面进行PEG化修饰,Zeta电位约−15 mV。材料在980 nm激发下可激活光敏剂,并在交变磁场下产生磁热效应,实现双模式协同治疗。

案例二:PEG化UCNP-Fe₃O₄异质二聚体 


11.部分产品展示

UCNP-Fe₃O₄双功能复合纳米颗粒

NaYF₄:Yb,Er@SiO₂-Fe₃O₄复合颗粒

NaYF₄:Yb,Tm/Fe₃O₄磁性上转换纳米颗粒

808 nm激发UCNP@Fe₃O₄复合探针

980 nm激发UCNP-Fe₃O₄磁性荧光探针

UCNP@SiO₂@Fe₃O₄核壳纳米颗粒

Fe₃O₄@SiO₂@UCNP多层核壳颗粒

UCNP/Fe₃O₄@mSiO₂介孔复合纳米颗粒

PEG化UCNP-Fe₃O₄水溶性复合颗粒

羧基化UCNP-Fe₃O₄复合纳米颗粒

氨基化UCNP-Fe₃O₄复合纳米颗粒

RGD-PEG-UCNP-Fe₃O₄肿瘤靶向探针

FA-UCNP-Fe₃O₄叶酸靶向复合颗粒

HA-UCNP-Fe₃O₄ CD44靶向纳米颗粒

RVG29-UCNP-Fe₃O₄脑靶向复合探针

UCNP-Fe₃O₄@PLGA复合纳米粒

UCNP-Fe₃O₄脂质体复合递送系统

载药型UCNP-Fe₃O₄@mSiO₂纳米平台

pH响应UCNP-Fe₃O₄复合纳米颗粒

GSH响应UCNP-Fe₃O₄诊疗一体化平台

 

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