近日,香港科技大學唐本忠院士團隊利用皂苷獨特的細胞穿透性和兩親性性質,用于包覆和遞送具有深紅色聚集誘導發光納米顆粒(AIE NPs)和有機磷光納米晶體(NCs)進入細胞中。實驗表明這種方法具有生物相容性好,成本低廉,遞送超快速等優異的特性,適用于將各種各樣的AIE NPs和NCs遞送到癌細胞中。相關成果以題為“Ultrafast Delivery of Aggregation-Induced Emission Nanoparticles and Pure Organic Phosphorescent Nanocrystals by Saponin Encapsulation”發表在了Journal of the American Chemical Society上。本文的第一作者博士生Alexander Nicol。
圖1 化學結構和和光譜性能
(A-C)(A) CAPP, (B)TPE-TETRAD 和(C) BDBF的化學結構和性能,CAPP和TPE-TETRAD深紅色發光AIEgens,BDBF可以形成有機磷光納米晶體,它們都是細胞膜不滲透的。
圖2 皂苷包覆后的納米材料粒度分布及動態光散射分析(DLS)
(A)皂苷包覆的CAPP納米顆粒的粒度分布
(B)皂苷包覆的TPE-TETRAD 納米顆粒的粒度分布。插入的圖片為電鏡圖。
圖3 CLSM圖像
(A-F)用0.5μg/ mL的皂苷包覆的TPE-TETRAD 納米顆粒分別培育(A)30秒,(B)2分鐘,(C)3分鐘,(D)5分鐘,(E)10分鐘和(F)30分鐘后的HeLa宮頸癌細胞的CLSM圖像
圖4 有效染色時間對比
細胞可滲透的AIEgens,商業熒光染料和各種AIE NPs遞送方法之間的有效染色時間比較。
該研究提出了基于皂苷的遞送方法用于深紅色AIE NPs和有機磷光BDBF NCs的細胞遞送。皂苷獨特的通透性和兩親性質使得深紅色AIE納米顆粒在5分鐘內成功遞送到細胞中,該方法比先前報道的納米顆粒遞送系統快20倍。此外,有機磷光BDBF NCs也可成功遞送到HeLa細胞,有機磷光BDBF NCs的發光壽命可長達100 ms,是常規熒光染料一萬多倍。
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