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亲水性量子点功能化钆(III)-DO3A单酰胺螯合物作为明亮高效T1加权双模态纳米探针

DOI：10.1038/s41598-019-38772-8 期刊：Scientific Reports 出版年份：2019 更新时间：2025-11-21 11:08:12
摘要： 磁共振成像（MRI）是一种强大的非侵入性诊断工具，能够以高解剖学细节区分健康组织与病变组织。然而，MRI在研究分子/细胞生化事件方面存在显著局限，而这类研究可通过荧光技术实现。为此，我们开发了双模态纳米系统——由亲水性量子点（QDs）直接偶联Gd(III)-DO3A单酰胺螯合物（一种Gd(III)-DOTA衍生物）构成，兼具MRI与荧光技术的双重优势。这些纳米颗粒系统还能通过提高顺磁性螯合物的局部浓度来增强MRI对比度。络合置换实验、光学特性表征及弛豫分析表明，所开发的双模态纳米探针具有优异的化学稳定性、强荧光信号及高弛豫率。此外，荧光相关光谱（FCS）分析可区分含不同螯合物/QD比例的纳米系统；电感耦合等离子体发射光谱（ICP-OES）显示偶联产率超过75%。我们的纳米系统展现出高效的纵向弛豫率（按每个QD和每个顺磁离子计算），其每Gd(III)的r1值至少是Gd(III)-DOTA螯合物的5倍，每QD的r1值是其100倍，适用于T1加权成像。该双模态纳米颗?；贡硐殖隹珊雎缘南赴拘?，荧光标记实验证实其对HeLa细胞的有效标记能力。因此，这些纳米系统有望成为荧光分析与MRI的战略性探针，适用于多种生物过程研究。
作者： Maria I. A. Pereira，Goreti Pereira，Camila A. P. Monteiro，Carlos F. G. C. Geraldes，Beate S. Santos，Carlos L. Cesar，André A. de Thomaz，Paulo E. Cabral Filho，Giovannia A. L. Pereira，Adriana Fontes
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

开发由亲水性量子点（QDs）直接与Gd(III)-DO3A单酰胺螯合物偶联而成的双模态纳米系统，以结合磁共振成像（MRI）和荧光工具两者的优势。

研究成果

所开发的纳米系统兼具强荧光与高弛豫率特性，适用于T1加权磁共振成像与荧光成像。其细胞毒性可忽略且能有效标记细胞，显示出研究生物过程的潜力。

研究不足

该研究聚焦于体外应用及初步细胞毒性评估。需进一步开展体内研究以评价纳米体系在生物环境中的性能。

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