金银纳米颗粒对单壁碳纳米管实现近红外荧光增强

背景

单壁碳纳米管(SWCNTs)可发出近红外荧光，可作为理想的荧光标记物进行生物光学探测。但遇到的限制是其发光量子效率较低，制约了其在活体生物探测时的穿透深度。

图1：本文基于Amirmostafa Amirjani et al., 2022, ScienceDirect

创新方案

瑞士的研究团队近期发表的论文中介绍道，单链DNA-单壁碳纳米管(ssDNA-SWCNTs)代表了最前沿的光生物探测和手性区分研究方向。在该研究中，作者研究了具有圆形，柱状，三角形形状的金银纳米结构对ssDNA-SWCNTs的近红外荧光增强效应。并发现该手段可以实现240%的荧光发光增强并实现单分子级的共聚焦近红外荧光显微成像。

此前荧光增强研究集中在可见光波段，而该最新研究代表了该项成果的一个典型应用方向：生物领域的近红外波段检测和成像。

图2：纳米颗粒增强荧光示意图

图3：不同几何形状的纳米颗粒对ssDNA-SWCNTs的荧光增强效应对比，可看到三角形纳米颗粒(图c)增强效果最为显著。

图4：近红外荧光成像对比，三角形银纳米颗粒增强后的荧光强度可清楚地实现单细胞荧光成像。

TPI 产品

图4：本工作中所用到的特励达普林斯顿仪器产品

IsoPlane SCT320光谱仪以及NIRvana 640相机

本工作中的科研与研发人员在采集信号时使用了来自特励达普林斯顿仪器的IsoPlane SCT320零像差光谱仪以及NIRvana科研级制冷近红外相机，零像差光谱仪搭配高量子效率的高性能近红外二区相机，使得作者可以获得单细胞级荧光信号，并在成像和光谱模式之间轻松切换。该系统在红外二区荧光成像和光谱分析方面可谓黄金利器。

审核编辑 黄宇