以羧基化石墨烯量子点为载体的荧光-磁共振双模态分子探针的制备及体外研究

目的构建以羧基化石墨烯量子点(Graphene Quantum Dots,GQDs)为载体的荧光-磁共振双模态分子探针(Gd@GQDs),探讨其性能及细胞成像应用。方法在1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐[1-(3-Dimethylaminopropyl)-3-ethylcarbodiimide hydrochloride,EDC]/N-羟基琥珀酰亚胺(N-Hydroxysuccinimide,NHS)催化下将双氨基聚乙二醇(2000)与1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四乙酸(1,4,7,10-tetraazacyclododecane-1,4,7,10-tetraacetic acid,DOTA)结合,将NH_(2)-PEG-DOTA-PEG-NH_(2)连接到GQDs表面,最后将Gd^(3+)螯合于DOTA中,合成Gd@GQDs,检测其大小、荧光性能、细胞毒性等。结果Gd@GQDs透射电镜图显示粒径为(31.58±11.82)nm;水合粒径为(39.7±21.5)nm;探针中Gd^(3+)所占质量分数为2.46%。结论Gd@GQDs探针具有生物相容性好、激发波长宽、弛豫率高的优势,对细胞成像研究具有重要意义。

以Cy5.5为包裹的团簇磁共振分子探针G4-Gd_(2)O_(3)-Cy5.5的构建与表征

目的合成花菁素染料Cy5.5团簇磁共振分子探针G4-Gd_(2)O_(3)-Cy5.5,并初步研究其粒径、稳定性及MRI表现。方法在G4-COOH(PAMAM)树状大分子溶液中,添加GdCl3并用NaOH溶液碱化后,透析冷冻干燥得到G4-Gd_(2)O_(3)纳米颗粒。再进一步偶联花菁素染料荧光素Cy5.5,后得到G4-Gd_(2)O_(3)-Cy5.5。之后用透射电镜(TEM)检测其粒径,动态光散射法检测其水动力尺寸和zeta电位。运用3.0 T MRI观察其MR显像效果,并利用ICP-MS数据线性拟合测算分子探针的弛豫率。结果G4-Gd_(2)O_(3)-Cy5.5制备成功,测得其的水动力尺寸为(48.0±8.9)nm,zeta电位为(-39.8±2.9)mV;TEM测得纳米颗粒粒径为(48.0±8.9)nm,透射电镜扫描模式(STEM)测得粒径为(49.0±2.9)nm;随着G4-Gd_(2)O_(3)-Cy5.5的浓度逐步升高,T_(1)信号强度逐渐增强,T_(2)信号强度无明显变化,经线性拟合得到横向弛豫率(r_(1))为49.6 s^(-1)·mM^(-1)。结论以Cy5.5为包裹的团簇磁共振分子探针G4-Gd_(2)O_(3)-Cy5.5具有一定的分散性和良好的稳定性,并且可以显著升高T_(1)信号弛豫率。