显微镜咖啡屋柔性纳米石墨烯用于生物成像的发

大家好，这里是老上光显微镜知识课堂，在这里你可以学到所有关于显微镜知识，好的，请看下面文章： 摘要：一组国际科学家开发出一种具有生物相容性的水溶性扭曲纳米石墨烯，在荧光细胞成像方面显示出良好的应用前景。还需要进一步的研究来确定碳纳米颗粒如何能够用于一系列的生物学应用，例如癌症的光动力疗法。
    
     一种新型水溶性扭曲石墨烯纳米晶。光源：名古屋大学扭曲生物分子研究所（WPI-ITbM）。
    
     一组国际科学家开发出一种水溶性扭曲的纳米石墨烯，这是一种具有生物相容性的柔性分子，在荧光细胞成像中具有潜在的应用。o确定碳纳米颗粒如何可用于一系列与生物学相关的应用，例如癌症的光动力学治疗。
    
     名古屋大学和波士顿学院的一组化学家和生物学家成功地合成了水溶性扭曲纳米分子。最近在国际应用化学版中描述的这种新分子扩展了碳纳米粒子在生物学中的应用。，包括癌症成像，甚至根除。
    
     纳米石墨烯是一种具有独特的电子、光学和机械性能的碳分子，被认为是一种具有广阔应用前景的电子和生物医学材料，但纳米石墨烯的平坦结构使得其在各种溶剂中极易堆积和聚合，因此存在差异。在各种溶剂中溶解，引起生物应用中的并发症。
    
     2013年，日本名古屋大学JST-ERATO Itami分子纳米碳项目主任Kenichiro Itami教授和他的同事们合成了一种具有马鞍形结构的扭曲纳米分子。溶于最普通的有机溶剂。此外，在紫外光或蓝光的照射下，它会显示绿色荧光。
    
     Itami说：当我们成功地合成了扭曲的纳米石墨烯分子时，我们非常兴奋，我们对使生物应用成为可能，我们通过向分子中加入水溶性官能团来实现这一目标。
    
     在最近的研究中，Itami的团队解释了他们如何开发出使弯曲的纳米线水溶性的简单方法。首先，他们通过铱催化的C-H硼化反应用5个硼原子取代氢原子。然后将硼取代的扭曲石墨烯纳米带与化合物共混。玷污水溶性链，称为卤化芳烃。钯催化的铃木-宫城耦合反应使水溶性链附着在纳米分子的边缘，使其溶于水和其他有机溶剂。该方法还可以引入其他官能团到扭曲中。使其性能易于调整。
    
     研究小组研究了水溶性扭曲石墨烯的荧光特性。他们发现当纳米石墨烯在紫外光下溶解在水中时，分子发出黄色荧光，而在普通有机溶剂二氯甲烷中则显示绿色荧光。纳米石墨烯具有较高的光稳定性，这意味着其性质在光下没有显著变化，相反，荧光颜色随溶剂的极性而变化。
    
     伊塔米的研究小组随后与ITbM生物学家合作，测试新分子是否能够染色活细胞并用于荧光细胞成像。他们用扭曲纳米石墨烯水溶液治疗HeLa细胞，扭曲纳米石墨烯是一种广泛使用的宫颈癌细胞。显微镜观察显示，细胞在几个小时内吸收分子并积聚在细胞的细胞器溶酶体中，HeLa细胞的存活率随时间变化不明显，说明水溶性扭曲纳米石墨烯具有较低的细胞毒性，可用作fHela细胞的荧光染色。
    
     然而，在某些情况下，这种分子也会成为致命的。例如，当用蓝色激光照射HeLa细胞时，它们将在30分钟内显示细胞死亡，未发生未处理的HeLa细胞。
    
     Itami说：尽管我们新一代的扭曲纳米烯对HeLa细胞毒性很低，但我们惊讶地发现，当光照射到新纳米烯上的细胞时可以观察到细胞死亡。
    
     细胞死亡的确切机制尚不清楚，但研究小组推测在辐射过程中可能产生一种有毒的单氧分子。已知其他几种化合物可通过光诱导细胞死亡，但是为了在树状突起中安全使用，仍需要能够吸收较长波长的分子。研究人员设想他们调节畸变石墨烯纳米颗粒的方法能使生物相容分子吸收不同波长的辐射。
    
     Itami说：我们成功地合成了一种具有荧光、良好的光稳定性和低细胞毒性的水溶性扭曲纳米石墨烯，使其在生物成像领域具有广阔的应用前景。我们希望通过进一步的跨学科合作，我们所研究的分子可以进一步发展到更广泛的生物应用。
    
     这些结果不仅证明了纳米碳化物在生物学上的应用效果，而且表明了合成化学与生物学之间的协同作用。
    
     原文来源于《科学》。最初的标题是为生物成像开发的柔性弯曲纳米石墨烯，它是由材料科学与技术在线编译的。
    
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