Die Herstellungsmethode der Protein-AIE-Nanopunktsonde

Im Jahr 2001 entdeckte Tang Benzhong, Professor an der Hongkonger Universität für Wissenschaft und Technologie, ein Phänomen, das der traditionellen Aggregationslöschung entgegengesetzt ist und als aggregationsinduzierte Emission (AIE) bezeichnet wird. Das Hauptprinzip von AIE besteht darin, dass aufgrund der Einschränkung der intramolekularen Bewegung die nicht strahlendämpfenden Kanäle unterdrückt werden und der Strahlungsabfall verstärkt wird. Im Vergleich zu den herkömmlichen organischen Farbstoffen weisen AIE-Leuchtstoffe die Vorteile einer starken Beständigkeit gegen Photobleichen, einer hohen Fluoreszenzeffizienz und einer langen Stokes-Verschiebung auf. AIE-fluoreszierende Materialien haben breite Anwendungsmöglichkeiten in vielen interdisziplinären Bereichen, wie der biologischen Bildgebung (Organellen, Zellen, Mikroorganismen und Gewebe usw.), biochemischen Sensoren (Ionen, Sprengstoffe, Fingerabdrücke und Enzyme usw.), Biotherapie und neuen intelligenten Materialien , photoelektrische Systeme usw. Insbesondere im Bereich der biologischen Bildgebung weisen AIE-Nanopartikel einzigartige Vorteile auf. Obwohl viele Herstellungsverfahren für AIE-Nanopartikel auf chemischem Wege entwickelt wurden, gibt es immer noch einige Probleme, wie eine breite Partikelgrößenverteilung (die Anzahl der AIE-Moleküle in jedem Partikel ist unterschiedlich), eine zu große Partikelgröße, eine schlechte Stabilität der physiologischen Umgebung und Biokompatibilität . Es ist dringend erforderlich, neue Präparationsmethoden für AIE-Nanopartikel zu entwickeln, um die Anwendung von AIE-Materialien bei der biologischen Bildgebung und Behandlung zu fördern.

Proteine sind biologische amphotere Moleküle mit guter Biokompatibilität, biologischer Abbaubarkeit und mehreren funktionellen Stellen. Sie haben ein großes Potenzial als Gerüste oder Templat bei der Herstellung von AIE-Nanopartikeln. Li Feng, Forscher am Wuhan Virus Research Institute / Biosafety Research Center der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, befasst sich seit langem mit der Kreuzforschung von Protein- und Nanomaterialien. Vor kurzem hat das Team eine neue Methode zur Herstellung von AIE-Nanopunkten entwickelt, die auf dem hoch negativ geladenen Mini-Ferritin (DPS) als Gerüst basiert und es für die Darstellung von Tumorzellen verwendet. Die nach diesem Verfahren hergestellten AIE-Nanopunkte haben die Eigenschaften einer gleichmäßigen Größe (durchschnittliche Teilchengröße 26 nm), einer langen Emissionswelle (Spitzenwert etwa 670 nm), einer hohen Quantenausbeute, einer guten Stabilität und einer geringen Toxizität für dunkle Zellen. Darüber hinaus kann die Sonde unter Bestrahlung mit Weißlicht Singulettsauerstoff erzeugen, der als neue Dual-Mode-Sonde für die Fluoreszenzbildgebung und die photodynamische Therapie verwendet werden kann.