刘思金研究组在金纳米颗粒体内示踪与原位成像的谱学方法研究取得新进展
中国科学院生态环境研究中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室刘思金研究组在金纳米颗粒体内示踪与原位成像的谱学方法研究方面取得新进展,相关研究成果近期发表于ACS Nano (2023, 17, 2039-2052),Small (2023, 19, 2205474) 和The Journal of Physical Chemistry B (2023, doi: 10.1021/acs.jpcb.2c08289)。
金纳米颗粒(AuNPs)在环境健康与生命医学领域具有非常广泛的应用,包括分析检测、诊断成像、靶向治疗等。在前期研究中,课题组与德国汉堡大学Wolfgang J. Parak教授课题组合作,已发现 AuNPs的形状、粒径与表面修饰等理化性质,均可显著影响其“纳米—生物作用”过程(ACS Nano, 2018, 12, 10104-10113)。然而,AuNPs如何在细胞和亚器官水平分布尚不清楚。
在上述基础上,为实现生物体内贵金属纳米颗粒的原位解析,本项研究整合了激光剥蚀等离子体质谱(LA-ICP-MS)、高光谱暗场显微镜(HSI-DFM)、激光共聚焦荧光显微镜(LSCM)等谱学成像技术,探究了AuNPs在细胞和体内的转运、转化及空间分布规律。研究发现,进入细胞和体内后,不同理化性质的AuNPs均会发生吸附、聚集等复杂的转化。例如,相较于单分散颗粒,AuNPs在巨噬细胞内形成的聚集体滞留时间更长,难于被细胞外排,进而会影响体内转运与分布过程。上述成果深化了对AuNPs体内过程与作用机制的理解,同时为研究贵金属纳米颗粒的体内行为与健康风险提供了新思路。
上述研究工作由刘思金、徐明研究员指导完成,中心2022届博士毕业生徐立宁为论文第一作者。研究工作得到了国家自然科学基金(21922611和22176201)、国家重点研发计划(2022YFC3701302)和中国科学院青年创新促进会项目(2019042)的资助。
论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.2c07295
论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202205474
论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jpcb.2c08289
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