金纳米粒子-壳聚糖复合材料在生物成像中的对比度增强效果研究
瑞禧生物2025-06-30   作者:lkr   来源:
字号大小:

金纳米粒子(AuNPs)与壳聚糖(CS)组成的复合材料,因兼具光学特性与生物相容性,在生物成像对比度增强方面展现出优势。AuNPs 具有表面等离子体共振(SPR)效应,能强烈吸收和散射光;CS 作为天然多糖,可改善材料水溶性和生物安全性,二者结合为优化成像效果提供了可能。

金纳米粒子结构式 

图为:金纳米粒子结构式

AuNPs-CS 复合材料增强生物成像对比度的核心在于 AuNPs 的 SPR 特性。当特定波长的光照射时,AuNPs 的自由电子集体振荡产生 SPR,使材料对光的吸收和散射能力提升。同时,CS 的包裹不仅稳定了 AuNPs,还降低了其在生物体内的非特异性吸附,使复合材料能准确富集于目标区域,从而放大成像信号。例如,在tumor成像实验中,通过对 CS 进行靶向基团修饰,AuNPs-CS 复合材料可特异性结合tumor细胞表面抗原,在近红外光照射下,tumor部位的光信号强度高于周围正常组织,极大提升了成像对比度。

壳聚糖结构式 

图为:壳聚糖结构式

此外,AuNPs-CS 复合材料的尺寸和形态也对对比度增强有重要影响。较小粒径的复合材料更容易穿透生物膜,实现细胞内或组织深部的有效分布;而均匀的形态有助于光信号的稳定发射。实验数据表明,相较于单一 AuNPs 或 CS,AuNPs-CS 复合材料使成像信噪比提高约 3-5 倍,能清晰呈现微小focus或细胞结构细节。

 

尽管 AuNPs-CS 复合材料已展现出色的对比度增强效果,但在材料长期稳定性、降低潜在生物有害性等方面仍需深入研究。未来,随着制备工艺和修饰技术的改进,其有望在疾病早期诊断、细胞动态追踪等领域发挥更大价值。