Nanolive 3D cell exlporer實時無標3D 成像系統創新納米材料應用

瀏覽次數：9240　發布日期：2017-8-31　來源：本站　僅供參考，謝絕轉載，否則責任自負

-----新熒光材料碳點(f-CDS )開發

碳點（f-CDs）是一種尺寸小于10nm的分散的類球形熒光碳納米顆粒。因其發光范圍可調、雙光子吸收截面大、光穩定性好、易于功能化、無毒和生物相容性好等優點，在生物成像和標記、分析檢測，藥物開發，癌癥納米治療，光電轉換以及催化等領域表現出良好的應用前景。這也使碳點成為半導體量子點、高分子納米材料和有機熒光材料的極好代替物。

但是如何研究這些材料是否會對細胞產生毒性，一直沒有很好的驗證方法，2017年2月暨南大學化學與材料學院楊培慧老師，借助Nanolive國際領先技術產品3D cell Explorer的實時無標記無損傷成像技術，成功在The Royal Society of Chemistry上發表文章；文章利用3D cell explorer 實時無損傷無標記成像方式快速分析紅細胞與內皮細胞的粘附效果，并驗證了f-CDs 對細胞相互無影響，新穎獨特的數據充分證明了CDs對細胞無毒性及熒光成像應用的潛能。

實驗設計:

1、f-CDs 制備、指標及性能特征鑒定

2、f-CDs在細胞內成像發光鑒定

3、3D cell explorer無損傷無標記分析紅細胞與內皮細胞粘附性

4、f-CDs 毒性檢測：觀察CDs對紅細胞與內皮細胞粘附性影響

1、CDs 制備、指標及性能特征鑒定

碳點材料準備：將0.3 g L -色氨酸溶于（100毫升，0.05M）的氫氧化鈉水溶液中；鉑片用作陽極和陰極插入溶液，兩極加電處理2小時，得到的褐色溶液用去離子水透析膜透析 24h。真空冷凍干燥后得到純化的碳點。賀利氏光譜儀、透射電鏡等設備驗證碳點大小約5-7nm。

2、CDs 在細胞內發光成像鑒定

經MMT 驗證長到85%均一度的細胞，分別加入濃度為0, 50, 100, 150, 200,250, and 300 mg /mL 的F-CDs, 檢測到細胞發射藍色、綠色及紅色熒光波長，之后37度孵育30min，用于多色熒光成像觀察.

3、3D cell explorer無標記成像系統觀察紅細胞與內皮細胞的粘附效果

實驗操作：1.內皮細胞用H2O2 處理進行損傷處理12h，MTT 檢測IC 50 值為400 mM

實驗驗證：Nanolive 無標記成像系統通斷層掃描與全息成像技術，對細胞3D成像，3維圖像360度旋轉分析，觀察到紅細胞與正常的內皮細胞幾乎不粘附，而細胞損傷后，紅細胞對細胞內皮細胞產生很強的粘附傾向。

A 內皮細胞；B 紅細胞；C 紅細胞與正常內皮細胞；D 紅細胞與受損的內皮細胞

4、CDs毒性驗證：觀察對紅細胞與內皮細胞之間相互作用影響

隨著H2O2 濃度增加，內皮細胞損傷程度也隨之增加，顯示紅細胞對內皮細胞粘附性效果增強，與前期Nanolive 無標記無損傷成像系統觀察結果相一致。

A 圖先用F-CDs處理紅細胞成像，分別顯示藍、綠、紅熒光。

B，C,D 圖，被標記的紅細胞分別與H2O2 處理細胞共孵育，觀察兩者粘附效果，

結果：本研究通過nanolive 3D cell exlporer 實時無標記成像系統的無損傷研究發現了紅細胞對損傷的內皮細胞粘附性與內皮細胞損傷程度成正相關，之后再加入全波長熒光的f-CDs 驗證其對這兩種細胞的粘附效果，結果發現加入f-CDs后，兩種細胞的粘附效果不受影響，Nanolive的無損傷成像技術獲取的細胞相互作用的創新數據為證明電化學方法獲得的發射全波長熒光的f-CDs對細胞無毒提供不可替代的作用；提供的無標記細胞相互作用3D 結構及量化分析數據為后續研究提供了可靠的數據支持！

拓展性應用：此文獻都充分利用了Nanolive 3D cell exlporer的實時無損傷、無標記技術探索出了新材料及藥物的作用功能，并利用熒光成像進行了驗證，兩種方式的強強聯合，獲取了獨有的數據；但是要利用兩套系統，操作及控制上存在一些麻煩，nanolive最新推出的nanolive 3D cell exlporer–Fluro，將全息成像技術、360度旋轉光源斷層掃描技術及熒光成像技術整合為一體，可以同時實現無標記3D 細胞成像與熒光標記成像，圖像可進行無縫整合，并將熒光成像直接升級的3D 層面，在無需標記的條件下，對于如碳點f-CDs顆粒在細胞中的亞細胞器及所在細胞層面進行精確的定位，從而更深層次的解析納米材料的應用，結果更具說服力！