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有機熒光染料/量子點/上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米材料在生物成像和標記對比

西安瑞禧生物科技有限公司可以提供種類齊全的熒光有機染料、熒光量子點產(chǎn)品和上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米材料產(chǎn)品，我公司提供的這三類產(chǎn)品可以廣泛應用于生物標記、生物成像、分子檢測等領(lǐng)域，我公司將對這三類材料進行比較式的闡述及優(yōu)缺點介紹。

一：有機熒光染料

【有機熒光染料簡介】：

有機熒光染料是一種最常見的熒光指示劑，具有檢測速度快、重復性好、無輻射且實時處理等優(yōu)點，在熒光成像、抗體免疫分析、DNA自動測序等方面得到廣泛的應用。大多數(shù)的熒光染料含有活性基團，能夠通過共價鍵方式和一些生物分子結(jié)合，常見的熒光染料主要有：熒光素類、羅丹明類、吖啶類、芴類和香豆素類。異硫氰酸酯熒光素(FITC)是最常用的蛋白質(zhì)標記試劑，廣泛用于免疫技術(shù)和DNA序列測序中。

【有機熒光染料的缺點】：

有機熒光染料在生物標記方面的缺點：

熒光染料仍然是應用最為廣泛的一種熒光標記物。但是由于有機染料光化學穩(wěn)定性差、光漂白和光降解現(xiàn)象比較嚴重。另外有機染料的熒光壽命比較短，通常是采用高能量的紫外光或者是可見光作為激發(fā)光源，較低的組織穿透能力、破壞生物組織以及生物體自身背景熒光等諸多因素的干擾，限制了其在生物醫(yī)學中的應用。

西安瑞禧生物提供的常用有機熒光染料有：

5-Carboxy Fluorescein; 5-FAM  5-羧基熒光素       76823-03-5

6-Carboxy Fluorescein; 6-FAM  6-羧基熒光素         3301-79-9

5(6)Carboxy fluorescein; 5(6)-FAM  5(6)羧基熒光素             72088-94-9

5(6)-FAM, SE ，5(6)Carboxy fluorescein-NHS ester ，5(6)-FAM-NHS ester  117548-22-8

5-Carboxyfluorescein succinimidyl ester;5-FAM, SE ;5-Carboxyfluorescein-NHS ester  92557-80-7

6-Carboxyfluorescein succinimidyl ester;6-FAM, SE ;6-Carboxyfluorescein-NHS ester  92557-81-8

5(6)-Carboxy tetramethylrhodamine;5(6)-TAMRA ；5(6)羧甲基羅丹明  150347-56-1

5-Carboxytetramethylrhodamine; 5-TAMRA，5-羧甲基羅丹明                 91809-66-4

6-Carboxytetramethylrhodamine;6-TAMRA， 6-羧甲基羅丹明                91809-67-5

5(6)-Carboxytetramethylrhodaminesuccinimidyl ester;5(6)-TAMRA-NHS ester 246256-50-8

5-Carboxytetramethylrhodamine succinimidylester;5-TAMRA-NHS ester 5-羧基四甲基羅丹明琥珀酰亞胺酯,5-TAMRA, SE 150810-68-7

6-Carboxytetramethylrhodamine succinimidylester;6-TAMRA-NHS ester 6-羧基四甲基羅丹明琥珀酰亞胺酯,6-TAMRA, SE  150810-69-8

5-FAM Azide ;5-Carboxy Fluorescein-N3  5-羧甲基熒光素疊氮活性基團

5-FAM Alkyne; 5-Carboxy Fluorescein-Alkyne  5-羧甲基熒光素炔烴

6-FAM Azide ;6-Carboxy Fluorescein-N3  6-羧甲基熒光素疊氮活性基團

6-FAM Alkyne; 6-Carboxy Fluorescein-Alkyne  6-羧甲基熒光素炔烴

5(6)-FAM cadaverine

5-FAM cadaverine

5-FITC cadaverine

5(6)-TAMRA cadaverine

5-TAMRA cadaverine

6-TAMRA cadaverine

二:熒光量子點產(chǎn)品：

【熒光量子點產(chǎn)品簡介】：

半導體量子點(QDs)是一種有 II-VI 族或 III-V 族元素組成的、粒徑小于或接近于激子波爾半徑的納米顆粒，具有特殊的物理和化學性質(zhì)，如量子尺寸效應、比表面積效應、量子隧道效應等，從而表現(xiàn)出尺寸依賴的熒光性質(zhì)，與傳統(tǒng)的有機染料相比，量子點具有獨特的光學性質(zhì)和生物特性，如激發(fā)波長范圍寬而發(fā)射波長范圍窄且對稱，重疊小；量子點可根據(jù)尺寸大小來調(diào)節(jié)其發(fā)射波長；量子點的熒光強度和穩(wěn)定性比染料要高，光漂白現(xiàn)象比染料要小；同時修飾后的量子點也具有一定的生物相容性，可以進行特異性連接，能進行生物活體標記和檢測。量子點作為一種新型的熒光探針在生物分子檢測、細胞熒光成像、多色標記等研究領(lǐng)域中發(fā)揮了重要的作用。

【熒光量子點缺點】：

盡管量子點具有眾多的優(yōu)點，在生物熒光標記也得到了快速發(fā)展。但是其穩(wěn)定性、生物毒性是目前一直沒有解決的問題。和熒光染料一樣，量子點通常也需要高能量的紫外光或者是可見光作為激發(fā)光源，從而帶來明顯的缺點是較低的組織穿透能力、生物組織破壞性和生物組織自發(fā)熒光干擾等。因此，必須對現(xiàn)有量子點的發(fā)光效率、表面修飾進行改進或者發(fā)展新的材料取代當前的量子點。

西安瑞禧生物科技有限公司可以提供以下量子點產(chǎn)品：

以下產(chǎn)品均分為水溶性和脂溶性的，表面基團有十八胺、油酸、氨基和羧基等等。

1：CdS/ZnS量子點  發(fā)射波長為：405 nm 420 nm  440 nm  460 nm  

2：ZnSe/ZnS量子點  發(fā)射波長為：405nm  415nm 425nm   435nm

3：InP/ZnS量子點   發(fā)射波長為：520nm  550nm 580nm  610nm   640nm 660nm

690nm  720nm   750nm

4：CdSe/ZnS量子點  發(fā)射波長為：500nm  520nm  540nm  560nm  580nm  600nm 

620nm  640nm

5：近紅外區(qū)域發(fā)射波長PbS量子點  發(fā)射波長：850±50nm，920±50 nm，1030±50 nm，1120±50nm

三：稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料：

【稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料簡介】：

稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料是一種在近紅外光激發(fā)下能發(fā)出可見光的發(fā)光材料，即可通過多光子機制把長波輻射轉(zhuǎn)換成短波輻射，所以稱之為“上轉(zhuǎn)換”。其最大的特點是材料所吸收的光子能量低于發(fā)射的光子能量。這種材料發(fā)光違背 Stokes 定律，因此又被稱為反 Stokes 定律發(fā)光材料。

【瑞禧生物銷售的上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料目錄簡介】：

稀土摻雜的上轉(zhuǎn)換熒光納米顆粒英文簡稱:UCNP

產(chǎn)品可選擇的近紅外激發(fā)波長：700nm-1200nm

瑞禧生物可提供的UpconversionLuminescence Nanoparticles Material產(chǎn)品名稱：

SiO₂包覆的稀土摻雜的上轉(zhuǎn)換熒光納米顆粒，發(fā)射波長：紅、綠、藍可選，顆粒直徑：50-100nm

PEG修飾的稀土摻雜的上轉(zhuǎn)換熒光納米顆粒，發(fā)射波長：紅、綠、藍可選，顆粒直徑：30-60nm

油溶性稀土摻雜的上轉(zhuǎn)換熒光納米顆粒，發(fā)射波長：紅、綠、藍可選，顆粒直徑：30-60nm

【上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米材料的表面修飾】：

通過各種方法能夠獲得形貌可控的、尺寸可調(diào)的、粒徑均一的單分散上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米材料，但是這些方法制備的稀土發(fā)光納米材料表面通常含有疏水的有機配體，如油酸、油胺和碳十八烯等。這些表面的長烷基鏈很難使上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米材料溶于水，在生物醫(yī)學中應用受到一定程度上的限制，并且表面缺少一些與生物分子偶聯(lián)的活性基團。因此為了使上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米材料在生物醫(yī)學中得到廣泛的應用。

西安瑞禧生物提供的聚乙二醇包裹的上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料和二氧化硅包裹的上轉(zhuǎn)換材料可以有效的減少 甚至消除材料的毒性。

【聚合物包裹的上轉(zhuǎn)換熒光納米顆粒】：

運用聚合物包裹的方法，在解決水溶性和功能化修飾時，提高了其生物相容性。但是這種方法比較復雜，必須設(shè)計出兩親性的高分子，或者嚴格控制其表面電荷，多次反復離心洗滌，對樣品的穩(wěn)定性造成一定的影響。

西安瑞禧生物科技有限公司可以提供有聚合物聚乙二醇包裹的上轉(zhuǎn)換熒光納米顆粒產(chǎn)品：PEG修飾的稀土摻雜的上轉(zhuǎn)換熒光納米顆粒，發(fā)射波長：紅、綠、藍可選，顆粒直徑：30-60nm

【二氧化硅包裹的上轉(zhuǎn)換熒光納米顆粒】：

二氧化硅包裹的上轉(zhuǎn)換熒光納米顆粒，包裹后的納米粒子具有很好的水溶性和生物相容性，廣泛應用于生物醫(yī)學等領(lǐng)域中。

西安瑞禧生物科技有限公司可以提供有二氧化硅包裹的上轉(zhuǎn)換熒光納米顆粒產(chǎn)品：SiO₂修飾的稀土摻雜的上轉(zhuǎn)換熒光納米顆粒，發(fā)射波長：紅、綠、藍可選，顆粒直徑：50-100nm

【稀土摻雜的上轉(zhuǎn)換熒光納米顆粒優(yōu)點】：

1：高的化學穩(wěn)定性

2：優(yōu)異的光穩(wěn)定性

3：窄帶隙發(fā)射

4：較強的組織穿透能力

5：對生物組織無損傷

6：無背景熒光的干擾

【稀土摻雜的上轉(zhuǎn)換熒光納米顆粒應用】：

1：生物成像

2：生物檢測

3：基于上轉(zhuǎn)換熒光的多模態(tài)成像

4：抗腫瘤的藥物傳輸和光動力治療

納米材料由于具有很大的比表面積，可以作為藥物輸送載體。運用兩親性高分子修飾上轉(zhuǎn)發(fā)光納米材料，在納米材料和親水端之間的疏水層可以吸附一些化學藥物如阿霉素(DOX)再在其表面連接上一些靶向的基團如葉酸(FA)，可以實現(xiàn)靶向性的藥物輸送。同時中間的疏水層也可以吸附一些光敏分子實現(xiàn)新型的光動力治療。光動力治療是指一些藥物(光敏分子)在光照的條件下將吸附在周圍的的氧轉(zhuǎn)化為單線態(tài)氧或者是活性氧自由基，從而殺死腫瘤細胞。該方法最大的優(yōu)點是不會對病灶周圍的組織造成損傷，毒副作用較小。

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