Синтез Immunotargeted Магнето-плазмонное Нанокластеры

Гибридный наночастицы, состоящие из различных материалов с различными физико-химическими свойствами может открыть новые возможности в биомедицинских приложениях, включая мультимодальный молекулярной визуализации, доставка терапии и мониторинга, новой скрининга и диагностических тестов ^1-3. Сочетание плазмонных и магнитных свойств в одиночной наночастицы представляет особый интерес, поскольку она обеспечивает очень сильные рассеяния и поглощения света сечения, связанные с плазмонных резонансов и отзывчивость к магнитному полю. Например, магнито-плазмонных наночастиц были использованы для увеличения контрастности в темном поле визуализации меченых клеток путем применения временной модуляции сигнала с помощью внешнего электромагнита ^3-5. Совсем недавно, аналогичный принцип был применен в разработке нового изображения модальности – магнито-ФА изображений, где магнито-плазмонное наночастицы позволят большие усовершенствования контрастности и сигнал-фон крысыIO ^6,7. Было также показано, что гибридные наночастицы могут быть использованы для одновременного захвата и обнаружения циркулирующих опухолевых клеток в цельной крови и в естественных ^8,9. Кроме того, магнито-плазмонных наночастицы являются перспективными theranostic агенты, которые могут быть использованы для молекулярной конкретной оптической и МР-томографии в сочетании с фототермической терапии раковых клеток ^10.

Несколько подходов были изучены для синтеза магнитооптических плазмонное наночастиц. Например, Ю. и соавт. Использовали разложения и окисления Fe (CO) ₅ на золотых наночастиц с образованием гантелевидные бифункциональные Au-Fe ₃ O ₄ наночастиц ^11. Ван и др. Синтезировали с золотым покрытием железа наночастиц оксида с помощью метода термического разложения ^12. Некоторые другие подходы опираются на полимерным покрытием или аминов функциональных молекул на магнитных основных наночастиц с последующим осаждением AGстарый оболочки на полимерной поверхности, чтобы создать гибрид частиц ^7,13. Кроме того, наночастицы оксида железа были прикреплены к золотых наностержней с помощью электростатических взаимодействий или химической реакции ^14,15. Хотя эти подходы дают магнито-плазмонных наноструктур, они ставят под угрозу в некоторой степени свойства магнито-плазмонное комбинации, такие как оптический поглощения в ближней инфракрасной окне (NIR) или сильного магнитного момента оба из которых являются весьма желательно в биомедицинских применений. Например, гантели Au-Fe ₃ O ₄ наночастицы имеют плазмонного резонанса пик при 520 нм, что ограничивает их применение в естественных условиях в связи с высокой мутности ткани в этой области спектра. Кроме того, магнитооптические плазмонный наночастицы, полученные текущих протоколов ограничиваются только одного или нескольких ¹¹ (менее 10) ^14,15 суперпарамагнитных фрагменты (например, наночастиц оксида железа), что значительно меньше, чем можно было бы ACHieved в плотно упакованной наноструктуры. Например, плотно упакованный диаметр 60 нм сферические наночастицы могут содержать порядка тысячи 6 нм суперпарамагнит- наночастиц. Поэтому, есть большая комната для улучшения магнитных свойств гибридных наночастиц. Кроме того, некоторые из описанных выше протоколов являются относительно сложными и требуют тщательной оптимизации, чтобы избежать агрегации частиц в процессе синтеза ^14,15.

Здесь мы опишем протокол для синтеза магнитооптических плазмонное наночастиц с сильным магнитным моментом и сильным NIR поглощения, что рассматриваются важнейшие ограничения текущего искусства. Синтез имеет свои истоки в масло-в-воде методом микроэмульсионной ^16. Он основан на сборке наночастиц нужного размера из гораздо меньшего первичных частиц. Этот подход был успешно использован для получения наноструктур из одного материала, такие как золото, оксид железа, и полупроводниковой PRIМэри частиц ^16. Мы расширили его синтеза магнито-плазмонный наночастиц, прежде всего, что делает сердцевину из оксида частиц 6 нм Диаметр золотой оболочки / железа и, затем, монтаж первичные гибридных частиц в конечном сферической наноструктуры. Сборка первичные частицы в нанокластеров не только позволяет повысить свойства составных наночастиц, таких как обеспечение более тесных магнитный момент при сохранении суперпарамагнитные свойства, но также использует преимущества взаимодействия между отдельными наночастицами создавая тем самым новые характеристики, отсутствующие из учредительных наночастиц, такие как сильный оптического поглощения в окне NIR. Этот протокол дает гибридных наночастиц с высокой плотностью магнитного и плазмонных функциональных возможностей. После первичные частицы синтезируются, наш метод по сути является простая реакция однореакторный. В целом прочность плазмонного резонанса и магнитный момент определяется число первичных частиц и имеет такие дополнительныеEfore, легко можно оптимизировать в зависимости от приложения. Кроме того, мы также разработали процедуру для антител сопряжения для гибридных наночастиц для различных биомедицинских приложений, которые требуют молекулярную специальными программами. Антитела прикрепляются через фрагмента Fc оставляя часть Fab, который отвечает за связывание антигена доступные для таргетинга.