Enhancing Intracellular Optical Performance and Stability of Engineered Nanomaterials via Aqueous Two-Phase Purification.
Enhancing Intracellular Optical Performance and Stability of Engineered Nanomaterials via Aqueous Two-Phase Purification.
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通过水相两相纯化增强工程纳米材料的细胞内光学性能和稳定性。
DOI：
10.1021/acs.nanolett.3c01727
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发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
10.8
通讯作者：
Roxbury,Daniel
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Nadeem,Aceer;Kindopp,Aidan;Wyllie,Ian;Hubert,Lauren;Joubert,James;Lucente,Sophie;Randall,Ewelina;Jena,PrakritV;Roxbury,Daniel
DNA 和单壁碳纳米管 (SWCNT) 的超分子杂化物因其独特的光学特性已被引入众多生物传感应用中。最近的单壁碳纳米管水两相 (ATP) 纯化方法通过在传感器设计过程中引入特异性和均质性而受到欢迎。使用近红外和拉曼显微镜探测的鼠巨噬细胞，我们发现 ATP 纯化增加了 DNA-SWCNT 在细胞内的保留时间，同时增强了工程纳米材料的光学性能和稳定性。在 6 小时内，我们观察到 ATP 纯化的 DNA-SWCNT 的荧光强度比分散的 SWCNT 亮了 45%，并且发射波长没有显着变化。这些发现提供了强有力的证据，证明细胞如何根据其纯化状态对工程纳米材料进行差异化处理，有助于未来使用基于表面活性剂的 ATP 系统开发出具有所需体内光学参数的更强大、更灵敏的生物传感器，并随后交换为生物相容性功能化。
Supramolecular hybrids of DNA and single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) have been introduced in numerous biosensing applications due to their unique optical properties. Recent aqueous two-phase (ATP) purification methods for SWCNTs have gained popularity by introducing specificity and homogeneity into the sensor design process. Using murine macrophages probed by near-infrared and Raman microscopies, we show that ATP purification increases the retention time of DNA-SWCNTs within cells while simultaneously enhancing the optical performance and stability of the engineered nanomaterial. Over a period of 6 h, we observe 45% brighter fluorescence intensity and no significant change in emission wavelength of ATP-purified DNA-SWCNTs relative to as-dispersed SWCNTs. These findings provide strong evidence of how cells differentially process engineered nanomaterials depending on their state of purification, lending to the future development of more robust and sensitive biosensors with desirablein vivooptical parameters using surfactant-based ATP systems with a subsequent exchange to biocompatible functionalization.
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