具有优化金属增强荧光效果的一维核壳结构纳米材料的制备及其在生物医学应用研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    21865037
  • 项目类别：
    地区科学基金项目
  • 资助金额：
    40.0万
  • 负责人：
    崔春植
  • 依托单位：
    延边大学
  • 学科分类：
    B0505.复合与杂化材料化学
  • 结题年份：
    2022
  • 批准年份：
    2018
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

The core-shell structure nanocomposites exhibit special physical and chemical properties due to their composition, size and morphology. If these factors are controlled effectively, the physical and chemical properties can be greatly improved. Polydiacetylene (PDA) polymers have been widely used as a variety of sensing materials due to their unique fluorescence recognition. However, due to the low fluorescence quantum yield, it hinders further application of PDA. In this project, core-shell nanomaterials are prepared with gold nanorod (AuNR) as core and PDA as shell. By adjusting the distance between PDA and AuNR, and the aspect ratio of AuNR, simultaneously, PDA can achieve the best effect of metal enhanced fluorescence (MEF). In addition, the interaction between AuNR@PDA and CA125 antigen proteins is studied. Based on this, fluorescent diagnosis, imaging, and photo-thermal therapy of ovarian cancer SKOV-3 cells are studied. It will helpful for us to expand the potential application of the core-shell nanomaterials in the field of biomedical research.
核壳结构纳米复合材料因其组成、尺寸及形貌的不同体现出特殊的物理和化学性质。若有效地调控这些因素，能使一些物化性质得到极大的提高。 聚丁二炔（PDA）聚合物因其独特的荧光识别功能，广泛应用为各种传感材料。但由于PDA聚合物的荧光量子产率比较低，阻碍了它的进一步应用。本项目拟制备以金纳米棒 (AuNR) 为内核， PDA聚合物为外壳的核壳结构纳米材料，首次通过同时调控PDA与AuNR之间的距离及AuNR的长径比，使PDA达到最优金属增强荧光（MEF）效果。结合AuNR 本身的光学特性，研究AuNR@PDA纳米材料与CA125抗原蛋白之间的相互作用，并以此为基础对卵巢癌SKOV-3细胞进行荧光靶向诊断、成像以及光热治疗研究，拓展此类材料在生物医学研究领域的潜在应用价值。

结项摘要

本项目基于贵金属纳米粒子的代表物质，金纳米棒（gold nanorod, GNR）为主体，制备了几种核壳型纳米材料，分别应用于生物成像、热消融以及光催化等领域。具体成果如下：.1. 通过调控GNR的长径比，以及二氧化硅（SiO2）夹板层的厚度，是两种外壳层物质，聚丁二炔（Polydiacetylene, PDA）和Cy5.5荧光团的发光强度分别得到了极大的优化。此外，利用优化的GNR@SiO2-Cy5.5纳米材料对卵巢癌细胞进行了成像及热消融治疗。本纳米材料展现了清晰的成像效果和热消融治疗效果。.2. 制备了一种以不同长径比的GNR为内核，无孔（pinhole free, pf）超薄SiO2为外壳的核壳型纳米材料。利用内核GNR的等离子体效应，将此纳米材料应用于非接触型光催化研究，并在对硝基苯酚的还原反应中证明了较好的催化效果。

项目成果

期刊论文数量（1）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（1）
专利数量（3）
Bio-Photonic Waveguides: Bio-Photonic Waveguide of a DNA-Hybrid Semiconductor Prismatic Hexagon (Adv. Mater. 45/2020)
生物光子波导：DNA 混合半导体棱柱六边形的生物光子波导（Adv. Mater. 45/2020）
  • DOI：
    10.1002/adma.202070334
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Advanced Materials
  • 影响因子：
    29.4
  • 作者：
    Seokho Kim;Chunzhi Cui;Jingyuan Huang;Heeso Noh;Dong Hyuk Park;Dong June Ahn
  • 通讯作者：
    Dong June Ahn

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其他文献

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崔春植的其他基金

基于长余辉发光有机晶体光波导现象的远程无损生物传感研究
  • 批准号：
    22365031
  • 批准年份：
    2023
  • 资助金额：
    32 万元
  • 项目类别：
    地区科学基金项目
DNA掺杂一维有机半导体聚集体的制备及应用研究
  • 批准号：
  • 批准年份：
    2020
  • 资助金额：
    3 万元
  • 项目类别：
    国际(地区)合作与交流项目

相似国自然基金

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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