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荧光/磁响应纳米金定制(多模态成像探针材料)
发布时间:2026-08-28     作者:kx   分享到:

西安齐岳生物可提供荧光/磁双功能纳米金定制服务,以金纳米颗粒为基础,结合荧光染料与磁性组分构建复合纳米材料。可根据科研需求定制粒径、表面基团、荧光类型、磁性组分及PEG/靶向分子修饰,并提供TEM、DLS、Zeta、UV-Vis及荧光等表征,适用于多模态成像与纳米材料研究。

荧光/磁响应纳米金定制(多模态成像探针材料)

 

一、纳米金内核与颗粒结构设计

基于实验需求定制纳米金核心基底,可调控金核粒径(5-200 nm),匹配SPR表面等离子体共振吸收特性。

核-壳结构:金核包覆磁性壳层、或磁性内核外包金壳,兼顾磁响应与金纳米颗粒生物相容性;

复合杂化结构:金纳米颗粒与磁性纳米颗粒共组装,构建异质复合纳米体系;

可调控颗粒形貌:球形金纳米颗粒、金纳米棒等,适配不同光学吸收与光热拓展需求;

严格控制颗粒均一性,减少粒径分布宽化带来的信号不均,降低非特异性吸附。

设计原则:兼顾磁响应强度、荧光亮度、胶体稳定性,避免磁性组分淬灭荧光信号,同时保留金纳米颗粒本身的等离子体信号。

纳米金内核与颗粒结构设计 


二、磁性组分选型与磁响应调控

磁性单元提供磁靶向、磁分离、磁共振成像(MRI)信号来源,按需选择:

四氧化三铁Fe₃O₄(超顺磁氧化铁):较常用,超顺磁性,无剩磁,生物相容性好,可用于T2-weighted磁共振成像,适合细胞标记、活体MRI成像、磁分离;

γ-Fe₂O₃:化学稳定性更高,*氧化,适合长期储存与体内实验;

可定制磁含量:调节磁性组分占比,控制饱和磁化强度,满足快速磁分离或者MRI成像不同灵敏度要求。

注意:优化磁性组分排布,避免磁性颗粒直接接触荧光基团造成荧光淬灭,通过间隔层隔离磁核与荧光分子。

磁性组分选型与磁响应调控 


三、荧光修饰方案(双信号协同)

实现荧光信号与磁信号共存,提供两类修饰策略,规避荧光淬灭问题:

表面共价偶联荧光染料在纳米金-磁复合颗粒表面活性位点共价接枝荧光染料:

  • FITC、Cy3、Cy5、Cy5.5、Cy7、AlexaFluor系列;染料通过连接臂间隔,远离金表面,减少金颗粒荧光淬灭。可单荧光标记,也支持双荧光标记用于FRET实验。

  • 内嵌荧光(壳层包埋)将荧光分子包埋在二氧化硅/聚合物壳层内部,隔绝金核与磁性材料,荧光稳定性更高,*光漂白,适合长时间成像。

  • 量子点复合荧光量子点与磁-金纳米颗粒复合,窄发射光谱、高亮度,适合多通道多色成像。

关键控制点:控制荧光分子接枝量,避免自淬灭;保证荧光信号与磁信号同步,实现“磁可操控,荧光可可视化”。

荧光修饰方案(双信号协同)

 

四、合成制备与表面功能化改性

合成路线:可采用种子生长法、共沉淀-包覆法、逐层组装、微乳液法制备磁-金复合纳米颗粒;严格控制反应温度、pH、物料配比,保证颗粒单分散。

壳层保护:可选SiO₂二氧化硅壳、PEG高分子壳、葡聚糖等,提升胶体稳定性、降低蛋白吸附、改善生物相容性。

表面功能基团定制:

  • 氨基、羧基、巯基、NHS活性酯,用于后续偶联多肽、*体、小分子配体;

  • 可接枝靶向多肽、*体、Biotin生物素,实现靶向识别;

  • PEG修饰降低体内网状内皮系统吞噬,延长循环时间。

合成制备与表面功能化改性

 

五、纯化工艺流程

梯度离心:去除大颗粒团聚体;

磁分离纯化:利用外加磁场快速分离目标纳米颗粒,去除游离染料、未结合小分子、游离磁性颗粒;

透析/超滤:去除小分子杂质、盐离子、未反应染料,提升胶体纯度,防止游离荧光造成背景干扰。

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六、多维度质控表征

每批次提供完整检测报告,同时验证磁性、荧光、纳米颗粒三大维度指标:

颗粒形貌粒径:TEM透射电镜、DLS动态光散射,确认粒径、分散性、无明显团聚;

磁学性能:振动样品磁强计VSM,测定饱和磁化强度,验证超顺磁特性;

荧光性能:荧光分光光度计,测定激发/发射光谱、荧光强度,确认无明显淬灭;

光学吸收:UV-Vis-NIR紫外-可见-近红外光谱,验证金纳米颗粒SPR特征吸收峰;

Zeta电位:表征颗粒表面电荷,评估胶体稳定性;

可选:ICP金属元素定量,确认金、铁元素实际含量。

多维度质控表征

 

七、可拓展功能

叠加光热性能:金纳米颗粒本身具备光热效应,实现荧光+MRI磁成像+光热治疗一体化诊疗探针;

载药改性:表面/壳层负载小分子药物,构建成像引导治疗纳米制剂;

双模态升级为三模态:荧光+MRI+CT(金本身可做CT造影);

生物偶联:接枝多肽、*体、适配体,实现靶向识别。

可拓展功能

 

八、规格与交付

规模:实验室小试mg级,可放大至g级批量定制;

形态:标准为无菌胶体分散液(水溶液/PBS缓冲体系);也可提供冻干粉末;

储存条件:2-8℃避光保存;

适用场景:细胞多模态荧光-MRI成像、磁靶向富集分离、活体小动物多模态成像、生物传感检测、成像引导光热研究。

规格与交付 


九、定制案例

案例1:金磁复合纳米颗粒-AlexaFluor488,用于生物样本磁分离+荧光检测

客户需求:对靶标蛋白进行磁捕获富集,同时直接荧光读数检测,省去后续染色步骤。

定制方案:金-磁杂化颗粒,表面共价偶联AF488,表面修饰NHS活性基团用于偶联捕获*体;梯度离心+多次磁洗去除游离染料。

案例1:金磁复合纳米颗粒-AlexaFluor488,用于生物样本磁分离+荧光检测

案例2:PEG化荧光磁金纳米探针,活体多模态成像

客户需求:小动物体内成像,兼顾荧光活体成像、MRI造影,要求体内稳定性好,降低非特异性富集。

定制方案:Fe₃O₄@Au结构,二氧化硅间隔层包埋Cy7荧光分子,表面长链PEG修饰。

案例2:PEG化荧光磁金纳米探针,活体多模态成像

 

十、产品推荐

1.基础科研款:Fe₃O₄@Au-FITC/Cy3荧光磁双功能纳米金

适合体外细胞实验、磁分离富集、常规荧光观测;性价比高;球形颗粒,可偶联生物分子;满足预实验、体外机制研究。

2.活体成像款:Fe₃O₄@Au-Cy5/Cy5.5/Cy7近红外荧光磁纳米金

近红外荧光,组织穿透深,背景低;兼具T2-MRI造影能力;PEG修饰,生物相容性好;用于小动物活体荧光-MRI多模态成像。

3.高精度成像款:Fe₃O₄@Au-AlexaFluor系列荧光磁纳米金

AF488/AF594/AF647可选,荧光量子产率高、*光漂白;壳层隔离*大程度避免淬灭;适配共聚焦、高分辨成像,适合对荧光信号稳定性要求高的实验。

4.多功能复合定制款:荧光-磁-靶向/光热一体化纳米金

可叠加多肽、Biotin靶向修饰;利用金壳实现光热效应;实现成像引导靶向光热研究;支持三模态(荧光+MRI+CT)探针定制。

 


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