您当前所在位置:首页 > 定制技术 > 药物递送
近红外激发UCNP载药体系定制,成像与药物递送协同设计
发布时间:2026-09-21     作者:kx   分享到:

西安齐岳生物可提供上转换纳米粒(UCNP)载药荧光平台定制,以NaYF₄,Er/Tm等为核心,可设计808 nm或980 nm近红外激发体系,并进行PEG、介孔SiO₂等表面包覆。支持小分子药物、光敏剂负载及RGD、叶酸、多肽等靶向修饰,实现近红外荧光示踪与药物递送功能整合,可配套TEM、DLS及荧光光谱等表征。仅供科研使用。

近红外激发UCNP载药体系定制,成像与药物递送协同设计 


一、研究中的关键问题

传统荧光诊疗体系普遍存在短波长激发缺陷:紫外-可见光激发穿透深度浅、易造成活体组织自发荧光干扰;光敏/化疗药物直接给药缺乏靶向富集,肿瘤部位药物浓度低,全身毒副作用明显;药物与发光纳米颗粒简单物理包封较易出现早期突释,血液循环过程中提前泄露,降低治疗效果。

上转换纳米粒(UCNP)核心优势:以近红外光(980 nm/808 nm)作为激发光源,通过镧系离子的能量上转换,将长波长近红外光转换为可见光或者紫外发射;可实现深层组织光学成像,同时利用上转换发射光原位激活负载药物(光敏剂、前药),搭建成像引导+药物递送+可控激活释放的诊疗一体化纳米平台。

西安齐岳生物可提供UCNP诊疗平台一站式定制:从核壳结构设计、表面修饰改性、药物负载、靶向偶联、响应性外壳包覆到样品制备与全套表征,支持小试mg级至g级样品供应。

 

二、定制化设计要点

1、UCNP内核-核壳结构选型

结构类型

镧系掺杂离子

激发波长

主要发射

适用方向

NaYF₄:Yb,Er(经典)

Yb³⁺-Er³⁺

980 nm

绿光+红光

荧光成像、激活Ce6光敏剂

NaYF₄:Yb,Tm

Yb³⁺-Tm³⁺

980 nm

蓝光+近红外

激活紫外响应前药、光遗传学

NaGdF₄:Yb,Er

Gd³⁺-Yb³⁺-Er³⁺

980 nm

绿光+红光

荧光-MRI双模态诊疗

NaYF₄:Yb,Er@NaYF₄(惰性壳)

Yb³⁺-Er³⁺,惰性外壳隔离猝灭

980 nm

增强绿光红光发射

高亮度活体荧光成像

808 nm抗热内核NaYbF₄:Er@NaYF₄

Yb³⁺-Er³⁺

808 nm

绿光红光

降低近红外照射产热,活体优先

2、表面修饰方案(决定载药与生物相容性)

mSiO₂包覆:提供介孔载药空间,可引入ROS/pH响应及NH₂、COOH、N₃、DBCO等功能基团。

磷脂层包覆:DSPE PEG修饰提高分散稳定性,可结合靶向配体或响应磷脂。

高分子修饰:PEI、PAA、PLGA等用于调节表面性质,实现吸附载药或缓释。

细胞膜包覆:肿瘤细胞膜、红细胞膜等用于仿生修饰,可兼顾载药与生物相容性。

3、载药策略(两种主流路线)

物理负载:利用介孔SiO₂孔道吸附或疏水包埋药物,可结合响应阀门减少突释。

共价偶联:通过二硫键、TK、腙键等可断裂连接子接枝药物或光敏剂,实现微环境响应释放,也可用于多肽偶联。

4、靶向与可控释放设计

靶向基团:RGD、TAT、叶酸、透明质酸;叠氮-DBCO点击化学定点偶联;

响应开关:

✅pH响应(酸性内体/溶酶体)

✅ROS响应(硫缩酮TK键,肿瘤氧化微环境)

✅GSH还原响应(二硫键)

✅光控释放(UCNP上转换发射光原位触发,近红外外源调控释药)

 

三、全套表征与交付COA报告

定制交付后可配套完整表征检测:

TEM/HR-TEM(颗粒形貌、核壳厚度);DLS-Zeta电位(水合粒径、表面电位);

UP-conversion荧光光谱(上转换发光光谱、发光量子产率);

BET(介孔材料孔径比表面积);XPS表面元素分析;

HPLC、UV-Vis-吸收光谱(药物负载率、包封率测定);

体外药物释放曲线(不同pH/ROS条件下释放动力学);

MALDI-TOF-MS(靶向多肽偶联样品验证);最终提供COA质检报告。

全套表征与交付COA报告 


四、可拓展的诊疗一体化平台方向

UCNP@mSiO₂-Ce6:近红外激发上转换光动力PDT抗肿瘤;荧光成像引导光动力治疗;

UCNP-共价-DOX(二硫键连接):上转换荧光成像+还原响应化疗给药;

UCNP-Gd(NaGdF₄内核):荧光-MRI双模态成像引导化疗/光动力;

细胞膜包覆UCNP载药:仿生纳米诊疗颗粒,同源靶向肿瘤;

UCNP-前药体系:近红外808/980nm照射,上转换发射光激活惰性前药,降低全身毒性。

 

五、定制服务流程

客户需求确认→纳米结构与载药、靶向位点方案设计→小试合成与工艺优化→多批次质控表征→样品交付;支持后续放大(mg-g-公斤级工艺评估)

定制服务流程

 

六、具体定制案例

案例:808 nm激发抗热型UCNP@介孔SiO₂-TK-Ce6诊疗纳米粒

客户需求:规避980 nm激光活体产热灼伤;构建ROS响应型上转换光动力诊疗平台;用于小鼠皮下肿瘤荧光成像与光动力治疗。

方案设计:①内核采用NaYbF₄:Er@NaYF₄(808 nm激发,减少水的热吸收);②包覆介孔二氧化硅;孔道修饰硫缩酮(TK)ROS响应阀门;负载声光敏剂Ce6;③表面修饰少量PEG-NH₂提升水溶性;表征项目:TEM,DLS,上转换荧光光谱,BET孔径,DPBF探针检测ROS产生能力;体外释放曲线;交付产物:45 mg干粉样品+COA检测报告。

案例:808 nm激发抗热型UCNP@介孔SiO₂-TK-Ce6诊疗纳米粒 


七、相关产品推荐(UCNP及衍生物)

推荐产品

功能方向

UCNP@mSiO₂

介孔载药、荧光示踪

PEG-UCNP

水溶性、稳定性改性

RGD-UCNP

靶向递送

Angiopep-2-UCNP

脑靶向递送

UCNP-Ce6

光动力诊疗

UCNP-PDA

光热诊疗

UCNP-SPION

荧光/磁性双模态

UCNP@PLGA

聚合物载药

UCNP@脂质体

脂质载药递送

pH响应UCNP

酸响应释放

GSH响应UCNP

还原响应释放

ROS响应UCNP-TK

ROS触发释放

UCNP-AuNR

荧光/光热复合

UCNP-ICG

近红外荧光复合

UCNP多模态探针

成像、载药一体化

 

西安齐岳生物,承接UCNP上转换纳米粒载药诊疗一体化平台定制,支持近红外激发光控药物递送、微环境响应释药,可配合科研项目完成小试制备以及全套表征测试。

 


库存查询