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量子点荧光标记技术在肿瘤研究中的应用
� � � � � � 中华老年口腔医学杂志 � � � � � � � � � � � 201 � � 0 � � 年 � � 11 � � 月第 � � � 8� 卷第 � � � � 6� 期 � � � � � � � � � � � � � � � � � 20 . .
� 综述 �
量子点荧光标记技术在肿瘤研究中的应用 �
量子 点 (q an m do ,Q D )是Ⅱ - Ⅳ族 元 素 (如 C d e � C dS 等 )或Ⅲ - Ⅴ族元素 (如 I nP� I nA
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光强 �非特异性吸附低,水溶性的量子点可以与各 种生物大分子交联,有两种主要的方法用来使疏水 的量子点具有水溶性,一是配体交换,但这种方法 容易降低量子点的荧光效率,并使量子点在生物学 缓冲液中易出现聚集和沉淀;另一种方法是用两性 分子聚合物包裹,后一种方法改善了前一种方法的
解放军总医院口腔颌面外科 100853 付崇建 步荣发 济南军区总医院 通讯作者 主任医师 教授 副主任医师 北京 1008 53 山东 250031 解放军总医院口腔颌面外科 博士生 北京
* 基金项目:国家自然科学基金 ( 编号:81071� � � � � � � � � � � � � � 20 . .
黄雪蕾 付崇建 步荣发
�摘要� 与传统的 有机荧光分子材料相比,量子点具有许多独特的光学和电子特性,它可与抗体 �寡核苷酸 或小分子配体等生物分子交联,用于特异性的细胞或亚细胞结构的标记�本文阐述了量子点作为新型 荧光探针在 肿瘤细胞成像�靶向活体成像及抗肿瘤药物研究等方面的研究进展�
关键词:量子点;肿瘤;荧光 [中国图 书分类号 ]R 782 [文献标识码]A [文章编号]1672- 29 73(2010)06- 0364- 03
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实现了近红外量子点对 SL N 的多色成像[12]� 3. 4 肿瘤转移研究 如何在活细胞和活体中从 分子水平或细胞水平研究肿瘤的浸润转移并进行实 时原位的动态观察监测一直是一个难题,量子点为 标 记 的 黑 素 瘤 细 胞 B16 通 过 静 脉 注 射 到 同 源 C 57BL /6 老鼠体内,不仅实时地观察到癌细胞在 器官组织的渗透侵入,还观测到不同肿瘤细胞的相 互作用和肿瘤细胞与正常细胞的相互作用 [13]� Shi 等将前列腺癌细胞 C 4- 2B 异种移植于裸鼠胫骨内 建立前列腺癌骨微转移动物模型,用近红外量子点 标记抗 PSM A 抗体并通过尾静脉注射,细胞量最 少至 500, 000 个时即可在体表检测到荧光[14]� 3. 5 抗肿瘤药物研究 由于量子点可与多肽 �
)
组成 的粒 径小于 100nm 的 半导体 纳米 微晶体 , 由于其优越的光学和化学特性 ,近年来逐渐成为肿 瘤生物医学研究中很有前景的一种荧光标记材料� 1. 量子点的理化特性
缺点,但量子点在包裹后变得尺寸更大� 在量子点 与传统的有机荧光分子材料相比,量子点具有 � � � � 表面包 被上聚乙 二醇 (po le h l e ne gl col , PE G) 许多独特的光学和电子特性 �量子点具有宽的激发 可以降低表面电荷 �增强稳定性 �减少非特异性吸 光谱�窄的发射光谱和大的斯托克斯迁移,并且具 有尺寸可调的特性,通过改变其尺寸或内核的组分 可以在很大范围内调节量子点的发射光谱,使不同 尺寸大小的量子点能被单一波长的光激发而发出不 同颜色的光,而窄的发射光谱能减少发射光谱重 叠,从而能同时区别多个荧光团,这些特点使其应 3. 量子点在肿瘤研究中的应用 3. 1 肿瘤细胞标记 量子点可以与抗体� 寡核 附� 降低量子点的细胞毒作用,是生物医学应用中 常用的功能的修饰方法 �
苷酸或可特异性靶定的小分子配体等生物分子交 用于同一生物体系中进行多组分同时检测成为可 � 联,用于特异性的细胞或亚细胞结构的标记 � W 能 �量子点的光稳定性好,耐光漂白,可以经受反 等用 C dSe /Z nS 量子点连接上 IgG 和链亲和素后, 复多次的激发,这为研究细胞中生物分子之间长时 间相互作用提供了有力工具 �另外,量子点具有较 再结合上抗 H e r2 抗体和抗核抗原,同时标记了固 定及活的乳腺癌细胞表面的 H e r2� 胞质中的肌动 高的荧光强度和较高的信噪比,使单个量子点产生 � � 蛋白 � 微管 � 细胞核中 的核抗原 [3]� J ai al等用 的信号就足以进行观察检测,提高了免疫细胞化学 C dSe /Z nS 量 子点 结 合抗 Pgp ( P 糖蛋 白 )抗 体 对 和免疫组织化学的检测灵敏度[2]� � � H eL a 细胞和 D . dico i de m 细胞表面的 Pgp 进行 2. 量子点的表面功能化修饰 标记,量子点的荧光可以长时间观察追踪标记分子 在细胞生长中的动态过程� 他还有将二氢基硫辛酸 应用于生物医学的量子点要求是水溶性的 �荧 � ( DH L A ) 修饰的量子点用亲和素结合碱性蛋 白 b ( M BP2 b),成功地标记上活细胞,并将其用 来标 记具有肺转移能力的黑色素瘤细胞 B16F 10 后通过 尾静脉注入小鼠体内后,成功地在小鼠肺组织中观 察到量子点发出的荧光 [4,5] � 3. 2 肿瘤活体成像 恶性肿瘤细胞对纳米微粒
中华老年口腔医学杂志 2 01 0 年 11 月第 8 卷第 6 期
吞噬的能力远较正常组织为高,而且肿瘤组织血管 通透性大,毛细血管扭曲扩张或产生隙漏,致使纳 米粒子容易穿出血管而滞留于肿瘤组织,利用这一 原理量子点可对肿瘤成像,近红外量子点由于穿透 包被的量子点标记前列腺特异性膜抗原 (PSM A ) 的 抗体,经小鼠尾静脉注射 ,实现了对表达 PSM A 的前列腺 癌的靶向成像 � C ai等将 RG D 多肽与 C dT e /Z nS 量子点的连接产物经尾静脉注射到成胶 质细胞瘤模型裸鼠的体内,对照组则 注射未连接 R G D 的量子点,注射 6 小时后,C dT e /ZnS - RG D 在肿瘤部位特异性积聚,而对照组裸鼠肿瘤部位无 荧光信号 [7]�D i agaradj ane 等将分别中度表达和过 表 达表皮生 长因子 受体 ( e pi de rm algro h fac or