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通过选择性接枝远螯聚合物形成荧光图案
摘要: 本文介绍了由末端锚定荧光标记聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)构成的图案化超薄膜(厚度小于10纳米)的制备方法。通过电子转移再生催化剂原子转移自由基聚合(ARGET ATRP)合成了双端官能化PMMA,并利用铜催化叠氮-炔环加成反应(CuAAC)"点击"化学依次引入炔基化荧光素末端基团。该聚合物通过α-羧基与经(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷(APTES)预处理的二氧化硅或玻璃基底进行接枝。通过喷墨打印技术在玻璃基底上选择性沉积APTES,进而定向接枝荧光标记PMMA,最终在表面形成发光阵列图案。
关键词: 原子转移自由基聚合、喷墨打印、点击化学、接枝到法、聚合物刷
更新于2025-09-22 19:32:37
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利用后合成策略在DNA双链大沟中构建发色团阵列
摘要: 在双链DNA大沟中构建类拉链状生色团阵列仍具挑战性,因为适用于此用途的生色团种类有限。为解决这一难题,研究人员采用固相后合成铜催化炔-叠氮环加成法,制备了具有自互补序列的双生色团标记DNA。随后对标记DNA双链上形成的生色团阵列进行了表征。研究发现:双四苯乙烯(TPE)或双芘(Py)标记的DNA能形成自互补的B型双链,并在大沟中构建出生色团阵列。其中,TPE以类拉链方式排列的阵列因其体积较大会轻微破坏双链稳定性,并表现出聚集诱导发光特性;而芘未呈类拉链排列的Py阵列对双链稳定性无影响,由于芘分子足够小可在大沟内自由旋转,仅呈现微弱的激基缔合物发光。
关键词: 点击化学、聚集、四苯乙烯、芘、寡核苷酸
更新于2025-09-23 04:00:01
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用于细胞表面HER2蛋白成像的暗场原位成像活化等离子体纳米聚集体
摘要: 基于局域表面等离子体共振(LSPR)的暗场显微镜(DFM)被用于观测实验现象,这是一种极具前景的无损、非光漂白生物成像技术。该策略通过引入零LSPR背景的不对称修饰金纳米颗粒(AuNPs)作为探针,在目标物存在时形成具有更强散射效率的等离子体纳米聚集体,从而产生"开启"现象。首先,设计-C≡C探针用于叠氮化物与炔烃Au1之间的环加成反应,在由抗坏血酸钠还原Cu2+生成的Cu+催化作用下形成金纳米颗粒二聚体。这两种探针成功应用于大鼠血清中Cu2+的检测。随后,为将该概念应用于细胞蛋白质,提出在-C≡C探针上修饰DNA和抗体以实现细胞HER2蛋白的DFM检测。通过在引物中设计适配体序列,将滚环扩增(RCA)引入细胞HER2 DFM检测,其图像信号强度显著高于无RCA的情况。这种独特设计使得在细胞DFM中更容易区分目标信号与背景噪声。该方法可应用于分子诊断和细胞成像领域。
关键词: 点击化学、滚环扩增、局域表面等离子体共振、金纳米粒子、HER2蛋白、暗场显微镜
更新于2025-09-16 10:30:52
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静电排斥作用控制叠氮化物修饰半导体量子点无铜点击反应的效率
摘要: 确定影响各种分子与胶体半导体量子点(QDs)偶联效率的因素,是实现其生物医学应用的重要步骤。我们采用可控应变促进的[3+2]叠氮-炔环加成反应(SPAAC)作为研究工具,探究QDs与分子间电荷相互作用对其偶联效率的影响。以叠氮修饰的聚合物包覆核壳结构CdSe/ZnS量子点、双环壬炔(BCN)修饰的JOE染料以及BCN-BHQ1(黑洞淬灭剂1)修饰的寡核苷酸双链为偶联模型对象。研究发现,羧基化量子点表面强负电荷会显著抑制其与带负电的dsDNA或JOE染料(2',7'-二甲氧基-4',5'-二氯荧光素)分子的偶联效率。而使用表面电荷降低的两性离子量子点,则能显著提升量子点与dsDNA的偶联效率。
关键词: 生物偶联、量子点、点击化学、ζ电位、SPAAC(无铜催化的叠氮-炔环加成反应)
更新于2025-09-12 10:27:22
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紧凑型量子点表面修饰以实现量子点-DNA复合材料中的新兴行为
摘要: 量子点(QD)生物成像与传感应用通常需要通过单链脱氧核糖核酸(ssDNA)寡核苷酸进行表面修饰。此外,利用ssDNA偶联可通过高级DNA纳米结构实现精准的QD模板化,从而开发光子应用中的新兴特性。在这些平台上使用ssDNA-QD需要紧凑可控的偶联方式,以确保QD在宽pH范围和高离子强度溶液中保持稳定。然而现有ssDNA-QD偶联方法存在诸多局限:如需厚涂层包覆、对ssDNA标记密度控制不足、需大量ssDNA、或胶体/光稳定性较低等问题,限制了其在诸多领域的应用。本研究将薄层多齿植物螯合肽-3(PC3)QD钝化技术与应变促进无铜炔-叠氮点击化学相结合,制备出具有高稳定性的功能性ssDNA-QD。该工艺广泛适用于不同QD尺寸(发射波长λem=540/560/600 nm)、ssDNA长度(10-16碱基对bps)及序列类型(聚胸腺嘧啶/混合碱基)。所得紧凑型ssDNA-QD与互补ssDNA-AuNPs杂交时显示出高达89%的荧光猝灭效率。此外,ssDNA-QD成功整合至高级DNA折纸纳米结构模板中。这种结合PC3钝化与点击化学的方法,制备的ssDNA-PC3-QD能在基于DNA的器件与应用中呈现新兴量子点特性。
关键词: 单链DNA、点击化学、DNA折纸术、量子点、荧光猝灭
更新于2025-09-11 14:15:04
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可控的"点击组装"等离子体核壳卫星纳米结构及其在活细胞中的表面增强荧光
摘要: 贵金属核壳(CS)纳米结构的组装是调控其等离子体特性以实现表面增强荧光或拉曼散射等应用的有效手段。然而目前仍缺乏快速便捷构建稳定CS纳米结构的方法。本研究提出基于反式环辛烯(TCO)与1,2,4,5-四嗪(Tz)间快速特异性"点击化学"反应的"点击组装"策略:仅需简单混合TCO或Tz修饰的纳米颗粒(TCO-NPs/Tz-NPs),无需催化剂和加热,在8分钟内即可完成CS纳米结构构建。透射电镜实验表明所得结构均匀,且通过调节反应中TCO-NPs/Tz-NPs的投料比可精准控制核表面"卫星"纳米颗粒数量。这些CS纳米结构展现出显著的强表面等离子体耦合效应(SPCE),其强度取决于卫星颗粒与核纳米颗粒的覆盖度、尺寸及组成。通过调控表面等离子体共振(SPR)效应的纳米结构已成功应用于活细胞表面增强荧光检测。这类结构明确的CS纳米结构有望作为高效的SPR增强荧光探针,用于纳米医学中的诊断或生物医学成像。
关键词: 核壳纳米结构、表面增强荧光、等离子体特性、纳米医学、点击化学
更新于2025-09-11 14:15:04
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通过原位点击化学制备聚(3-己基噻吩)/碳纳米管杂化材料及其表征
摘要: 通过Cu(I)/DBU催化剂体系中的原位点击反应,成功制备了聚(3-己基噻吩)-多壁碳纳米管杂化材料(P3HT-MWCNT)。采用FTIR、1H-NMR、UV-vis、XRD、TEM、SEM和AFM对P3HT-MWCNT的性能进行了表征。P3HT-MWCNT的荧光光谱证实了P3HT与MWCNT之间存在共价键,且P3HT可包覆在MWCNT表面。与P3HT和MWCNT的物理共混物相比,点击化学法制备的P3HT-MWCNT具有更好的热稳定性和更高的熔点(243.2°C)。TG结果表明P3HT-MWCNT中P3HT含量为21.4%。该材料有望制备出溶解性良好、光学和热稳定性优异的新型有机-无机给体-受体杂化材料,未来可能成为制备有机光电子器件的理想材料。
关键词: 多壁碳纳米管、化学改性、聚(3-己基噻吩)、有机-无机杂化材料、点击化学
更新于2025-09-10 09:29:36
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用于成像人类端粒和多聚腺苷酸RNA的可点击PNA探针
摘要: 肽核酸(PNA)寡聚体能够与互补核酸序列强效结合、侵入复杂核酸结构并抵抗细胞酶降解的特性,使其成为分子诊断中极具价值的杂交探针。由于这类应用需要生物物理检测可用的内源性标记,而PNA寡聚体本身缺乏此类标记,因此必须连接适当的报告基团。虽然固相合成法是常规的PNA标记手段,但开发更温和且??榛谋昙欠椒ń迪指嗬嘈蜕镂锢肀昵┑腜NA寡聚体标记。本文报道了一种基于生物正交化学反应的合成后修饰策略,可在溶液中为PNA寡聚体连接多种标签。通过将炔基和叠氮基修饰的单体定点引入PNA寡聚体,再利用铜催化叠氮-炔环加成反应、张力促进叠氮-炔环加成反应及施陶丁格连接反应,对糖类、氨基酸、生物素至荧光团等不同标签进行合成后点击功能化。作为该方法实用性的验证,我们开发了荧光PNA杂交探针,并用于染色体端粒和细胞内poly(A)RNA的成像。这种制备多功能PNA寡聚体的简易方法将拓展PNA在分子诊断中的应用。
关键词: 肽核酸、生物正交化学反应、分子诊断、多聚腺苷酸RNA、人类端粒、PNA、点击化学
更新于2025-09-09 09:28:46
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一锅法原子转移自由基聚合与"点击化学"制备的聚乙二醇化荧光纳米颗粒
摘要: 本文介绍了一种基于原子转移自由基聚合(ATRP)和"点击化学"的一锅法合成聚乙二醇化荧光纳米粒子(NPs)的制备方法。首先通过可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合制备了聚对氯甲基苯乙烯-alt-N-炔丙基马来酰亚胺(P(CMS-alt-NPM))共聚物;随后采用Suzuki偶联聚合反应合成含叠氮基团的芴基聚合物聚[(9,9-二己基芴)-alt-(9,9-双(6-叠氮基己基)芴)](PFC6N3)并进行叠氮化修饰;最后以P(CMS-alt-NPM)为大分子引发剂,通过P(CMS-alt-NPM)与PFC6N3之间的分子间"点击"交联反应以及聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯(PEGMMA)的ATRP聚合,制得聚乙二醇化荧光纳米粒子。体外实验表明,该纳米粒子与鼻咽癌细胞系KB细胞共培养时显示出低细胞毒性,并进一步作为标记试剂成功应用于KB细胞的生物成像。
关键词: 原子转移自由基聚合、荧光纳米颗粒、点击化学、一锅法合成、聚乙二醇化、细胞成像
更新于2025-09-09 09:28:46
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基于点击化学放大金纳米颗粒聚集的通用动态光散射策略用于植物微RNA的灵敏检测
摘要: 植物微小RNA(miRNAs)在3′末端天然存在2′-O-甲基化修饰,因此传统靶标触发聚合反应难以有效检测。本研究开发了一种简单而稳健的无酶传感策略,通过动态光散射(DLS)技术监测金纳米颗粒(AuNPs)的点击化学连接-放大交联反应来实现植物miRNA分析。该策略结合了无酶循环化学连接介导的信号放大作用,以及DLS在大量单分散AuNPs中精准识别极低水平颗粒聚集的固有优势,实现了高灵敏度检测,可轻松检测低至78.6飞摩尔的植物miRNA。
关键词: 交联、点击化学、植物微小RNA、动态光散射(DLS)、金纳米颗粒
更新于2025-09-09 09:28:46