材料化學

光譜用于分析新開發的基于碳納米管傳感器的生物傳感器的工作效果。由于該波段成像的生物醫學和臨床應用的不斷發展，NIR-II/SWIR 波段熒光納米探針的開發正在快速增長。在 1000 nm 至 1700 nm 之間的 NIR-II 波段中，組織中的散射和吸收較低，允許輻射進入不透明組織的穿透深度更大，同時保持高分辨率。單壁碳納米管是生物醫學傳感中常見的光學探針之一，因為它們具有高穩定性和功能化其表面以提高檢測特定分子目標的靈敏度的能力。

在可用于表面功能化的多種分子中，蛋白質是具有最高分子靶向能力的分子之一。然而，正如瑞士洛桑聯邦理工學院的 Vitalijs Zubkovs 和 Ardemis Boghossian 周圍的研究人員指出的那樣，開發納米傳感器需要將蛋白質以受控定向方式結合到“納米管表面，同時保留其生物活性”，同時保留納米管的熒光。基于蛋白質的功能化的成功策略使用將納米管包裹在 DNA 或連接分子中的方法，然后以保留蛋白質折疊和分子靶向特性的方式與蛋白質共價結合。

在《化學材料》雜志上的一篇文章中，他們討論了一種使用連接分子將黃色熒光蛋白結合到納米管表面的新方法，并發現他們的方法不僅比更成熟的使用 DNA 的方法更具成本效益，而且還提高了納米管的穩定性。蛋白質。

研究人員使用多種光學和光譜方法來分析功能化納米傳感器的光學和熒光特性，例如吸收光譜和圓二色光譜。由于納米管探針是為NIR-II 熒光光譜中的應用而開發的，因此用于探測該波長范圍內的發射。

NIR-II 熒光光譜裝置使用聚焦 660 nm 激光來激發孔板中的顆粒。使用帶有NIRvana InGaAs 相機的IsoPlane SCT-320 攝譜儀檢測信號。研究人員利用納米管發射對環境的敏感性來分析其他分子和蛋白質的結合特性。例如，監測溶解在水中的分子的發射線的位置可以得出有關納米管表面上吸附分子的表面覆蓋的結論，因為譜線會由于水分子進入納米管表面的途徑的改變而發生變化。

總之，來自洛桑的團隊寫道，他們的“連接策略因此引入了一種替代方法，結合了非特異性吸附和基于位點特異性 ssDNA 的綴合策略的優點”。

審核編輯：湯梓紅