可变形、多功能液态金属纳米颗粒在药物递送、肿瘤治疗等生物医学领域具有较好的应用前景。其中,对液态金属纳米颗粒表面进行修饰是增强其物化性质(如提高其生物相容性)以及实现有效质控(如尺寸、形貌、聚集态)的重要手段。然而,目前针对液态金属纳米颗粒表面的修饰方法还存在一些问题,比如接枝分子容易从液态金属表面脱落,去除多余接枝分子后导致颗粒的聚集,或者接枝分子生物相容性差等。因此,发展一种能够稳定液态金属纳米颗粒、同时又能增强其功能性的修饰方法非常有必要。近日,日本北陆先端科学技术大学院大学EijiroMiyako团队利用超声分散和γ射线辐照的方法,制备了生物分子功能化的液态金属复合纳米颗粒,并将其应用于肿瘤的光诊疗中。作者首先对含有生物分子(明胶、DNA、卵磷脂、或BSA)水溶液中的液态金属进行超声处理,使其分散成液态金属纳米液滴,然后利用γ射线对其进行辐照处理,诱导吸附在液态金属纳米颗粒表面的生物分子交联,使其凝胶化。其中,γ射线辐照处理的明胶-液态金属复合纳米颗粒呈现较好的水分散性、低毒性、并且具有粒径均匀、光热转化效率高、细胞内渗透性高、光热肿瘤治疗效果显著等诸多优点,此外,明胶修饰的液态金属纳米颗粒还可以和近红外荧光探针连接以实现肿瘤荧光诊断。相关成果以Sonication-andγ-ray-mediatedbiomolecule-liquidmetalnanoparticlizationincanceroptotheranostics为题发表在AppliedMaterialsToday上。图1利用超声分散和γ射线辐照制备生物分子功能化液态金属纳米颗粒示意图,以及稳定性、TEM、EDS表征。明胶修饰的液态金属纳米颗粒在放置30天后仍保持较好的水分散性(c);作者也注意到不同的生物分子修饰的液态金属颗粒的稳定性存在差异,如BSA修饰的液态金属颗粒更易于聚集,可能是由于白蛋白分子较低的水分散稳定性和固有的聚集特性导致的。图2明胶修饰液态金属纳米颗粒的光热性能表征(光热转化效率:49%nmlaser)图3明胶修饰液态金属纳米颗粒的细胞毒性测试,明胶-LM对正常MRC5细胞的细胞毒性小于对Colon26癌细胞,表明明胶-LM具有选择性光热抗癌功效(可能是由于癌细胞的热敏感性)图4近红外荧光探针修饰的明胶-LM纳米复合物的制备,及其在肿瘤成像中的应用图5明胶-LM纳米颗粒在肿瘤光热治疗中的应用文章链接:
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