JP6164637B2 - 生体試料標識用蛍光プローブ - Google Patents
生体試料標識用蛍光プローブ Download PDFInfo
- Publication number
- JP6164637B2 JP6164637B2 JP2013060365A JP2013060365A JP6164637B2 JP 6164637 B2 JP6164637 B2 JP 6164637B2 JP 2013060365 A JP2013060365 A JP 2013060365A JP 2013060365 A JP2013060365 A JP 2013060365A JP 6164637 B2 JP6164637 B2 JP 6164637B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- zais
- zns
- shell
- functional group
- core
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000002372 labelling Methods 0.000 title claims description 11
- 239000007850 fluorescent dye Substances 0.000 title claims description 9
- 239000012472 biological sample Substances 0.000 title claims description 8
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims description 39
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 claims description 31
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims description 26
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 25
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 12
- 239000011258 core-shell material Substances 0.000 claims description 7
- 125000000020 sulfo group Chemical group O=S(=O)([*])O[H] 0.000 claims description 7
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 21
- 238000006862 quantum yield reaction Methods 0.000 description 19
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 13
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 12
- 150000003973 alkyl amines Chemical group 0.000 description 11
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 10
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 10
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 10
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 10
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 9
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 8
- 210000001789 adipocyte Anatomy 0.000 description 7
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 7
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 7
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 description 7
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000001588 bifunctional effect Effects 0.000 description 6
- DKIDEFUBRARXTE-UHFFFAOYSA-N 3-mercaptopropanoic acid Chemical compound OC(=O)CCS DKIDEFUBRARXTE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 5
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 231100000820 toxicity test Toxicity 0.000 description 5
- 239000006144 Dulbecco’s modified Eagle's medium Substances 0.000 description 4
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 4
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 4
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 4
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 4
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M tetramethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- QGLWBTPVKHMVHM-KTKRTIGZSA-N (z)-octadec-9-en-1-amine Chemical group CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCCN QGLWBTPVKHMVHM-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 3
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 3
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 3
- 230000035755 proliferation Effects 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 3
- YUKQRDCYNOVPGJ-UHFFFAOYSA-N thioacetamide Chemical compound CC(N)=S YUKQRDCYNOVPGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DLFVBJFMPXGRIB-UHFFFAOYSA-N thioacetamide Natural products CC(N)=O DLFVBJFMPXGRIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 231100000002 MTT assay Toxicity 0.000 description 2
- 238000000134 MTT assay Methods 0.000 description 2
- NPGIHFRTRXVWOY-UHFFFAOYSA-N Oil red O Chemical compound Cc1ccc(C)c(c1)N=Nc1cc(C)c(cc1C)N=Nc1c(O)ccc2ccccc12 NPGIHFRTRXVWOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 2
- 210000000577 adipose tissue Anatomy 0.000 description 2
- -1 alkali metal salts Chemical class 0.000 description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- ZNEWHQLOPFWXOF-UHFFFAOYSA-N coenzyme M Chemical compound OS(=O)(=O)CCS ZNEWHQLOPFWXOF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012043 crude product Substances 0.000 description 2
- 238000002296 dynamic light scattering Methods 0.000 description 2
- 238000002073 fluorescence micrograph Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 description 2
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 2
- NOESYZHRGYRDHS-UHFFFAOYSA-N insulin Chemical compound N1C(=O)C(NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(NC(=O)CN)C(C)CC)CSSCC(C(NC(CO)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CC=2C=CC(O)=CC=2)C(=O)NC(CCC(N)=O)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(=O)NC(CC=2C=CC(O)=CC=2)C(=O)NC(CSSCC(NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC=2C=CC(O)=CC=2)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(C)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC=2NC=NC=2)NC(=O)C(CO)NC(=O)CNC2=O)C(=O)NCC(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CCCNC(N)=N)C(=O)NCC(=O)NC(CC=3C=CC=CC=3)C(=O)NC(CC=3C=CC=CC=3)C(=O)NC(CC=3C=CC(O)=CC=3)C(=O)NC(C(C)O)C(=O)N3C(CCC3)C(=O)NC(CCCCN)C(=O)NC(C)C(O)=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(O)=O)=O)NC(=O)C(C(C)CC)NC(=O)C(CO)NC(=O)C(C(C)O)NC(=O)C1CSSCC2NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CC(N)=O)NC(=O)C(NC(=O)C(N)CC=1C=CC=CC=1)C(C)C)CC1=CN=CN1 NOESYZHRGYRDHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 2
- 231100001083 no cytotoxicity Toxicity 0.000 description 2
- 238000000879 optical micrograph Methods 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 2
- 229960005322 streptomycin Drugs 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 125000004434 sulfur atom Chemical group 0.000 description 2
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 2
- 229940006193 2-mercaptoethanesulfonic acid Drugs 0.000 description 1
- APIXJSLKIYYUKG-UHFFFAOYSA-N 3 Isobutyl 1 methylxanthine Chemical compound O=C1N(C)C(=O)N(CC(C)C)C2=C1N=CN2 APIXJSLKIYYUKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OBDVFOBWBHMJDG-UHFFFAOYSA-N 3-mercapto-1-propanesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)CCCS OBDVFOBWBHMJDG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DTRIDVOOPAQEEL-UHFFFAOYSA-N 4-sulfanylbutanoic acid Chemical compound OC(=O)CCCS DTRIDVOOPAQEEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000004877 Insulin Human genes 0.000 description 1
- 108090001061 Insulin Proteins 0.000 description 1
- XOGTZOOQQBDUSI-UHFFFAOYSA-M Mesna Chemical compound [Na+].[O-]S(=O)(=O)CCS XOGTZOOQQBDUSI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000003917 TEM image Methods 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001242 acetic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- ZOIORXHNWRGPMV-UHFFFAOYSA-N acetic acid;zinc Chemical compound [Zn].CC(O)=O.CC(O)=O ZOIORXHNWRGPMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004414 alkyl thio group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003368 amide group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DKVNPHBNOWQYFE-UHFFFAOYSA-N carbamodithioic acid Chemical compound NC(S)=S DKVNPHBNOWQYFE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004663 cell proliferation Effects 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 230000009089 cytolysis Effects 0.000 description 1
- 231100000135 cytotoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000003013 cytotoxicity Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- UREBDLICKHMUKA-CXSFZGCWSA-N dexamethasone Chemical compound C1CC2=CC(=O)C=C[C@]2(C)[C@]2(F)[C@@H]1[C@@H]1C[C@@H](C)[C@@](C(=O)CO)(O)[C@@]1(C)C[C@@H]2O UREBDLICKHMUKA-CXSFZGCWSA-N 0.000 description 1
- 229960003957 dexamethasone Drugs 0.000 description 1
- LMBWSYZSUOEYSN-UHFFFAOYSA-N diethyldithiocarbamic acid Chemical compound CCN(CC)C(S)=S LMBWSYZSUOEYSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012990 dithiocarbamate Substances 0.000 description 1
- 229950004394 ditiocarb Drugs 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 230000005518 electrochemistry Effects 0.000 description 1
- 125000001033 ether group Chemical group 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 125000005462 imide group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001841 imino group Chemical group [H]N=* 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940125396 insulin Drugs 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 108010038765 octaarginine Proteins 0.000 description 1
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 1
- 239000003444 phase transfer catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 1
- 125000004076 pyridyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005030 pyridylthio group Chemical group N1=C(C=CC=C1)S* 0.000 description 1
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005476 size effect Effects 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 210000000130 stem cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 150000003566 thiocarboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 125000003396 thiol group Chemical group [H]S* 0.000 description 1
- 150000003573 thiols Chemical class 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 125000002023 trifluoromethyl group Chemical group FC(F)(F)* 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YZYKBQUWMPUVEN-UHFFFAOYSA-N zafuleptine Chemical compound OC(=O)CCCCCC(C(C)C)NCC1=CC=C(F)C=C1 YZYKBQUWMPUVEN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004246 zinc acetate Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
- G01N21/6428—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes"
- G01N21/643—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes" non-biological material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y15/00—Nanotechnology for interacting, sensing or actuating, e.g. quantum dots as markers in protein assays or molecular motors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
- C09K11/54—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing zinc or cadmium
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/58—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving labelled substances
- G01N33/582—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving labelled substances with fluorescent label
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/06—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances
- H01B1/10—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances sulfides
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Immunology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Pathology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Hematology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
Description
(1)アルキルアミンで修飾された(AgIn)xZn2(1-x)S2(xは0.4≦x≦0.95を満たす)のナノ粒子、すなわちZAISナノ粒子を合成する。
(2)ZAISナノ粒子を原料として、アルキルアミンで修飾されたコアシェル構造のZnS−ZAISを合成する。なお、ZnS−ZAISとは、ZnSで被覆されたZAISナノ粒子のことをいう。
(3)配位子置換法により、アルキルアミンで修飾されたZnS−ZAISのアルキルアミンを、親水性の官能基を有する分子に置換する。
1.オレイルアミンで修飾したZAISナノ粒子の合成
(1)合成例1
J. Am. Chem. Soc. 2007, vol.129, p12388-12389に記載された手法でZAISナノ粒子を合成した。前駆体である(AgIn) x Zn 2(1-x) (S 2 CN(C 2 H 5 ) 2 ) 4 はx=0.85のものを用いた。
(2)合成例2
以下のようにZAISナノ粒子を合成した。Ag(S 2 CNEt 2 )(13.6mg)、In(S 2 CNEt 2 ) 3 (29.7mg)、およびZn(S 2 CNEt 2 ) 2 (6.8mg)をオレイルアミン(3.0mL)に分散し、窒素雰囲気下、180℃で30分間加熱した。得られた溶液を4000rpmで5分間遠心分離することで大きな粒子を沈殿物として取り除き、上澄みにメタノールを加えて4000rpmで5分間遠心分離することでZAISナノ粒子(x=0.85)を沈殿物として得た。
Chem. Commun. 2010, vol.46, p2082-2084を参考にして、以下のようにZnS−ZAISを合成した。上記1.(1)又は(2)に記載した方法、分量で合成したZAISナノ粒子全てと、酢酸亜鉛2水和物(11.8mg)と、チオアセトアミド(4.0mg)をオレイルアミン(2.0mL)に分散させ、窒素雰囲気下、180℃で30分間加熱した。得られた溶液をシリンジフィルタでろ過した後にメタノールを加え、4000rpmで5分間遠心分離を行うことによりZnS−ZAISを沈殿物として分離した。
Nanoscale 2011, vol.3, p201-211を参考にして、以下のようにZnS−ZAIS−COOHを合成した。上記2.に記載した方法、分量で合成したZnS−ZAIS全てをクロロホルム(1.0mL)に溶解し、3−メルカプトプロピオン酸(MPA)(100mL)およびテトラメチルアンモニウムヒドロキシド25%メタノール溶液(730μL)を含むエタノール(1.0mL)溶液と混合した。この反応液を窒素雰囲気下、70℃で5時間加熱した。減圧下で溶媒を取り除き、得られた粗成生物をエタノールに溶解し、クロロホルムを加えて4000rpmで5分間遠心分離を行うことにより粒子を沈殿物として分離した。このエタノールに溶解およびクロロホルムを加えて遠心分離するサイクルを数回繰り返し、残留試薬を取り除いた。得られた粒子は減圧下で乾燥し、超純水に溶解してZnS−ZAIS−COOHの水溶液とした。
(1)合成例1
Chem. Lett. 2008, vol.37, p700-701に記載された手法で、上記2.で合成したZnS−ZAISからZnS−ZAIS−SO3Hを合成した。
(2)合成例2
Nanoscale 2011, vol.3, p201-211を参考にして、以下のようにZnS−ZAIS−SO 3 Hを合成した。上記2.に記載した方法、分量で合成したZnS−ZAIS全てをクロロホルム(1.0mL)に溶解し、2−メルカプトエタンスルホン酸ナトリウム(MES)(164mg)およびテトラメチルアンモニウムヒドロキシド25%メタノール溶液(730μL)を含むメタノール(1.0mL)溶液と混合した。この反応液を窒素雰囲気下、70℃で1.5時間加熱した。減圧下で溶媒を取り除き、得られた粗成生物をメタノールに溶解し、クロロホルムを加えて4000rpmで5分間遠心分離を行うことにより粒子を沈殿物として分離した。この溶解および遠心分離を数回繰り返し、余分な残留試薬を取り除いた。得られた粒子は減圧下で乾燥し、超純水に溶解してZnS−ZAIS−SO 3 Hの水溶液とした。
毒性試験を以下のように実施した。培養培地(FD培地:F12とDMEMがそれぞれ50%ずつ混合されている培地+20%FBS+1%ペニシリン−ストレプトマイシン)を用いて、マウス脂肪組織由来幹細胞(Adipose tissue-derived stem cells:ASCs)を96ウェルのプレートに1×10 4 cells/wellで播種し、37℃、5%CO2インキュベーター内で24時間培養した。その後、維持培地(FD培地:F12とDMEMがそれぞれ50%ずつ混合されている培地+2%FBS+1%ペニシリン−ストレプトマイシン)を用いて、ZnS−ZAIS−SO3H及びZnS−ZAIS−COOHを膜浸透性ペプチドであるオクタアルギニンR8とそれぞれ目的の濃度となるように調整して混合し、20分間静置させた。その後、ASCsの培養液を、調整したZnS−ZAIS−SO3H溶液あるいはZnS−ZAIS−COOH溶液に交換して24時間培養した。なお、R8を用いたのは、ZnS−ZAIS−SO3HやZnS−ZAIS−COOHを細胞に取り込ませやすくするためである。細胞数はMTTアッセイを用いて測定し、無添加の細胞群の細胞数を100%とした時の細胞数の割合を算出した。その結果を図2及び図3に示す。図2及び図3から明らかなように、ZnS−ZAIS−SO3Hは500nMでも細胞毒性は見られず、ZnS−ZAIS−COOHは1000nMでも細胞毒性は見られなかった。
増殖試験を以下のように実施した。上述した培養培地を用いてZnS−ZAIS−SO3H及びZnS−ZAIS−COOHをそれぞれ目的の濃度となるように調整し、その調整した溶液を用いてASCsを4時間培養した。これにより、ASCsはZnS−ZAIS−SO3HあるいはZnS−ZAIS−COOHによって標識された。その後、通常の培養培地に交換し、標識されたASCsを4日間培養した。その後、MTTアッセイを用いて細胞数を測定した。ZnS−ZAIS−COOHで標識されたASCsの結果を図4に示す。図4から明らかなように、ZnS−ZAIS−COOHで標識されたASCsは、未標識のASCsと同程度に増殖した。このことから、ZnS−ZAIS−COOHは細胞増殖に悪影響を与えることがないことがわかった。
DMEM培地に、0.5mM 3−イソブチル−1−メチルキサンチン(シグマ社製のL−6768)、1μMデキサメタゾン(シグマ社製のD−1756)、10μMインシュリン(シグマ社製のI−5500)、及び10%FBSを添加して脂肪細胞分化誘導用培地を調整した。また、DMEM培地に10%FBSを添加して脂肪細胞培養用培地を調整した。ZnS−ZAIS−COOHで標識したASCsに、先ず脂肪細胞分化誘導用培地を添加して、3日間培養した。誘導をかけてから3日後に新鮮な分化誘導用培地に取り換え、7日後には脂肪細胞培養用培地に取り換えた。10日後に新鮮な脂肪細胞培養用培地に取り換え、更に4日間培養した。その後、脂肪組織分化の確認のために、オイルレッドO染色を行ったところ、図5に示すように赤色の脂肪滴が確認された。これにより、ZnS−ZAIS−COOHで標識したASCsが分化誘導を行うことで脂肪細胞に分化することが確認された。
ZnS−ZAIS−COOH及びZnS−ZAIS−SO3H(濃度250nM)でASCsを標識した。図6は、ZnS−ZAIS−COOHで標識されたASCsの写真であり、(a)が光学顕微鏡像、(b)が蛍光顕微鏡像である。また、図7は、ZnS−ZAIS−SO3Hで標識されたASCsの写真であり、(a)が光学顕微鏡像、(b)が蛍光顕微鏡像である。図6及び図7の蛍光顕微鏡像では細胞が赤色に発色していることから、ZnS−ZAIS−COOH及びZnS−ZAIS−SO3Hの両方とも、細胞イメージングに有用であることがわかる。
発光量子収率は、常温での光吸収された光子数に対する発光により放出された光子数の比で表される。発光量子収率の測定は、十分に希釈したZnS−ZAISのクロロホルム溶液、又は水溶性ZnS−ZAISナノ粒子(ZnS−ZAIS−SO3H、ZnS−ZAIS−COOH)の水溶液を用い、絶対量子収率測定装置により測定した。365nmの励起光下での発光量子収率は、ZnS−ZAISを3−メルカプトプロピオン酸で修飾する前後で47%から30%(修飾前の約64%)に変化し、2−メルカプトメタンスルホン酸で修飾する前後で58%から35%(修飾前の約60%)に変化した。なお、修飾する前の発光量子収率に差があるのは、ロット間でバラツキがあるためである。非特許文献2には、ZAISを2−メルカプトメタンスルホン酸で修飾する前後で発光量子収率が20%から8%(修飾前の約40%)に低下していることと比較すると、ZnS−ZAISでは修飾の前後で発光量子収率の低下が抑えられていることがわかる。
TEM像から計算した上記2.のZnS−ZAIS自体の粒径は3−4nmであったことから、ZnS−ZAIS−SO3H及びZnS−ZAIS−COOHにおけるシェルコア構造のZnS−ZAIS粒子の粒径もこれと同じ大きさと考えられる。
ZnS−ZAIS−SO3H水溶液及びZnS−ZAIS−COOH水溶液の動的光散乱(DLS)測定を行った。そうしたところ、10nm前後に極大値を持つピークが得られた。このことから、いずれの水溶液においても、ナノ粒子が水中で凝集することなく良好に分散していることが確認された。
Claims (2)
- 半導体ナノ粒子を含む生体試料標識用蛍光プローブであって、
前記半導体ナノ粒子は、
コアと該コアを取り囲むシェルとを備えたコアシェル構造の半導体ナノ粒子であって、
前記コアが(AgIn)xZn2(1-x)S2(xは0.4≦x≦0.95を満たす)であり、
前記シェルがZnS又はZnOであり、
前記シェルの表面に親水性の官能基を有し、
前記親水性の官能基は、カルボキシル基若しくはその塩、又は、スルホ基若しくはその塩である、
生体試料標識用蛍光プローブ。 - xは0.8≦x≦0.9を満たす、
請求項1に記載の生体試料標識用蛍光プローブ。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013060365A JP6164637B2 (ja) | 2013-03-22 | 2013-03-22 | 生体試料標識用蛍光プローブ |
US14/056,329 US9535006B2 (en) | 2013-03-22 | 2013-10-17 | Semiconductor nanoparticles and fluorescent probe for biological labeling |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013060365A JP6164637B2 (ja) | 2013-03-22 | 2013-03-22 | 生体試料標識用蛍光プローブ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014185224A JP2014185224A (ja) | 2014-10-02 |
JP6164637B2 true JP6164637B2 (ja) | 2017-07-19 |
Family
ID=51568436
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013060365A Active JP6164637B2 (ja) | 2013-03-22 | 2013-03-22 | 生体試料標識用蛍光プローブ |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9535006B2 (ja) |
JP (1) | JP6164637B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10125311B1 (en) * | 2015-03-20 | 2018-11-13 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Functionalized fluorescent nanoparticles, methods of synthesis and methods of use |
US10107787B1 (en) * | 2015-03-20 | 2018-10-23 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Fluorescent nanoparticle test strips for heavy metal detection |
US20180327566A1 (en) * | 2015-11-03 | 2018-11-15 | Kaneka Americas Holding, Inc. | Control of nanoparticles dispersion stability through dielectric constant tuning, and determination of intrinsic dielectric constant of surfactant-free nanoparticles |
JP6464215B2 (ja) * | 2016-03-18 | 2019-02-06 | 国立大学法人大阪大学 | 半導体ナノ粒子およびその製造方法 |
US10550322B2 (en) | 2016-09-06 | 2020-02-04 | National University Corporation Nagoya University | Semiconductor nanoparticles, method of producing semiconductor nanoparticles, and light-emitting device |
JP7007671B2 (ja) * | 2018-06-22 | 2022-01-24 | 国立大学法人東海国立大学機構 | 半導体ナノ粒子、その製造方法及び発光デバイス |
WO2020046211A1 (en) * | 2018-08-31 | 2020-03-05 | Agency For Science, Technology And Research | Quantum dot for phosphor film |
CN110835528B (zh) * | 2019-11-22 | 2022-05-10 | 南宁师范大学 | 复合荧光纳米探针的制备及其对过氧化氢的检测方法 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4245182B2 (ja) | 2004-09-22 | 2009-03-25 | 独立行政法人科学技術振興機構 | 水溶性蛍光材料およびその製造方法 |
EP1956068A4 (en) * | 2005-09-02 | 2010-07-28 | Univ Nagoya Nat Univ Corp | SEMICONDUCTOR APPLICATIONS AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR |
JP2007101498A (ja) * | 2005-10-07 | 2007-04-19 | Fujifilm Corp | 蛍光プローブ及び蛍光検出方法 |
JP2007146154A (ja) * | 2005-10-31 | 2007-06-14 | Kyocera Corp | 波長変換器、照明装置および照明装置集合体 |
US7518160B2 (en) * | 2005-10-31 | 2009-04-14 | Kyocera Corporation | Wavelength converter, lighting system, and lighting system assembly |
JP4969088B2 (ja) * | 2005-11-28 | 2012-07-04 | 京セラ株式会社 | 蛍光体及び波長変換器並びに発光装置 |
JP2009215465A (ja) * | 2008-03-11 | 2009-09-24 | Toray Ind Inc | 半導体ナノ粒子およびその製造方法 |
JP5108568B2 (ja) * | 2008-03-11 | 2012-12-26 | 東レ株式会社 | 生体分子の結合可能なナノ粒子およびその製造方法 |
JP2010031115A (ja) * | 2008-07-28 | 2010-02-12 | Osaka Univ | 半導体ナノ粒子の製造方法、および半導体ナノ粒子 |
CN102257508B (zh) * | 2008-12-16 | 2014-09-10 | 都市电气株式会社 | 光学读取方法 |
CN102282568B (zh) * | 2009-01-19 | 2014-06-11 | 都市电气株式会社 | 信息图案载体及信息图案的光学读取方法 |
KR100943993B1 (ko) * | 2009-04-15 | 2010-02-26 | 최경재 | 나노 복합체 및 이의 제조 방법 |
-
2013
- 2013-03-22 JP JP2013060365A patent/JP6164637B2/ja active Active
- 2013-10-17 US US14/056,329 patent/US9535006B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20140284528A1 (en) | 2014-09-25 |
US9535006B2 (en) | 2017-01-03 |
JP2014185224A (ja) | 2014-10-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6164637B2 (ja) | 生体試料標識用蛍光プローブ | |
Zhao et al. | Small GSH-capped CuInS2 quantum dots: MPA-assisted aqueous phase transfer and bioimaging applications | |
Ali et al. | Red fluorescent carbon nanoparticle-based cell imaging probe | |
Yang et al. | One-pot synthesis of water-dispersible Ag2S quantum dots with bright fluorescent emission in the second near-infrared window | |
JP5815126B2 (ja) | 近赤外硫化銀量子ドット、その調製方法と生物への適用 | |
Jayasree et al. | Mannosylated chitosan-zinc sulphide nanocrystals as fluorescent bioprobes for targeted cancer imaging | |
Gao et al. | A copper nanocluster incorporated nanogel: Confinement‐assisted emission enhancement for zinc ion detection in living cells | |
Chen et al. | Bright and stable Cy3-encapsulated fluorescent silica nanoparticles with a large Stokes shift | |
Tavernaro et al. | Bright fluorescent silica-nanoparticle probes for high-resolution STED and confocal microscopy | |
Chetty et al. | Sustainable, rapid synthesis of bright-luminescent CuInS2-ZnS alloyed nanocrystals: Multistage nano-xenotoxicity assessment and intravital fluorescence bioimaging in zebrafish-embryos | |
Zhu et al. | Blue-emitting carbon quantum dots: Ultrafast microwave synthesis, purification and strong fluorescence in organic solvents | |
CN104745193B (zh) | 一种荧光磁性纳米复合材料及其制备方法 | |
Fan et al. | Preparation, cytotoxicity and in vivo bioimaging of highly luminescent water-soluble silicon quantum dots | |
Sung et al. | Highly sensitive and selective fluorescence probe for Cr3+ ion detection using water-soluble CdSe QDs | |
US20180055083A1 (en) | Process for forming a solution containing gold nanoclusters binding with ligands | |
Bujňáková et al. | Mechanochemical approach for the capping of mixed core CdS/ZnS nanocrystals: elimination of cadmium toxicity | |
Lakshmi et al. | Lanthanum mediated rutin yellow-fluorescent carbon dots as multifaceted sensing probes for the detection of calcium ions in melanoma and plant cells | |
Mishra et al. | Highly stable and bio-compatible luminescent molybdenum disulfide quantum dots for imaging of alimentary canal in Drosophila | |
An et al. | Water-stable perovskite-on-polymer fluorescent microspheres for simultaneous monitoring of pH, urea, and urease | |
CN108310397B (zh) | 一种具有sers/荧光双模态靶向肿瘤细胞成像的诊疗试剂及其制备方法 | |
He et al. | Carbon quantum dot fluorescent probe for labeling and imaging of stellate cell on liver frozen section below freezing point | |
Chen et al. | Luminescent gelatin nanospheres by encapsulating CdSe quantum dots | |
JP2009215465A (ja) | 半導体ナノ粒子およびその製造方法 | |
KR20110069700A (ko) | 나노 하이브리드형 일산화질소 검출센서 및 그의 제조방법 | |
CN106010513A (zh) | 一种kck多肽修饰的金纳米簇及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160318 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20161130 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170131 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170322 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170606 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170614 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6164637 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |