大家好，這里是老上光顯微鏡知識課堂，在這里你可以學到所有關于顯微鏡知識，好的，請看下面文章： 摘要：一組國際科學家開發出一種具有生物相容性的水溶性扭曲納米石墨烯，在熒光細胞成像方面顯示出良好的應用前景。還需要進一步的研究來確定碳納米顆粒如何能夠用于一系列的生物學應用，例如癌癥的光動力療法。
    
     一種新型水溶性扭曲石墨烯納米晶。光源：名古屋大學扭曲生物分子研究所（WPI-ITbM）。
    
     一組國際科學家開發出一種水溶性扭曲的納米石墨烯，這是一種具有生物相容性的柔性分子，在熒光細胞成像中具有潛在的應用。o確定碳納米顆粒如何可用于一系列與生物學相關的應用，例如癌癥的光動力學治療。
    
     名古屋大學和波士頓學院的一組化學家和生物學家成功地合成了水溶性扭曲納米分子。最近在國際應用化學版中描述的這種新分子擴展了碳納米粒子在生物學中的應用。，包括癌癥成像，甚至根除。
    
     納米石墨烯是一種具有獨特的電子、光學和機械性能的碳分子，被認為是一種具有廣闊應用前景的電子和生物醫學材料，但納米石墨烯的平坦結構使得其在各種溶劑中極易堆積和聚合，因此存在差異。在各種溶劑中溶解，引起生物應用中的并發癥。
    
     2013年，日本名古屋大學JST-ERATO Itami分子納米碳項目主任Kenichiro Itami教授和他的同事們合成了一種具有馬鞍形結構的扭曲納米分子。溶于最普通的有機溶劑。此外，在紫外光或藍光的照射下，它會顯示綠色熒光。
    
     Itami說：當我們成功地合成了扭曲的納米石墨烯分子時，我們非常興奮，我們對使生物應用成為可能，我們通過向分子中加入水溶性官能團來實現這一目標。
    
     在最近的研究中，Itami的團隊解釋了他們如何開發出使彎曲的納米線水溶性的簡單方法。首先，他們通過銥催化的C-H硼化反應用5個硼原子取代氫原子。然后將硼取代的扭曲石墨烯納米帶與化合物共混。玷污水溶性鏈，稱為鹵化芳烴。鈀催化的鈴木-宮城耦合反應使水溶性鏈附著在納米分子的邊緣，使其溶于水和其他有機溶劑。該方法還可以引入其他官能團到扭曲中。使其性能易于調整。
    
     研究小組研究了水溶性扭曲石墨烯的熒光特性。他們發現當納米石墨烯在紫外光下溶解在水中時，分子發出黃色熒光，而在普通有機溶劑二氯甲烷中則顯示綠色熒光。納米石墨烯具有較高的光穩定性，這意味著其性質在光下沒有顯著變化，相反，熒光顏色隨溶劑的極性而變化。
    
     伊塔米的研究小組隨后與ITbM生物學家合作，測試新分子是否能夠染色活細胞并用于熒光細胞成像。他們用扭曲納米石墨烯水溶液治療HeLa細胞，扭曲納米石墨烯是一種廣泛使用的宮頸癌細胞。顯微鏡觀察顯示，細胞在幾個小時內吸收分子并積聚在細胞的細胞器溶酶體中，HeLa細胞的存活率隨時間變化不明顯，說明水溶性扭曲納米石墨烯具有較低的細胞毒性，可用作fHela細胞的熒光染色。
    
     然而，在某些情況下，這種分子也會成為致命的。例如，當用藍色激光照射HeLa細胞時，它們將在30分鐘內顯示細胞死亡，未發生未處理的HeLa細胞。
    
     Itami說：盡管我們新一代的扭曲納米烯對HeLa細胞毒性很低，但我們驚訝地發現，當光照射到新納米烯上的細胞時可以觀察到細胞死亡。
    
     細胞死亡的確切機制尚不清楚，但研究小組推測在輻射過程中可能產生一種有毒的單氧分子。已知其他幾種化合物可通過光誘導細胞死亡，但是為了在樹狀突起中安全使用，仍需要能夠吸收較長波長的分子。研究人員設想他們調節畸變石墨烯納米顆粒的方法能使生物相容分子吸收不同波長的輻射。
    
     Itami說：我們成功地合成了一種具有熒光、良好的光穩定性和低細胞毒性的水溶性扭曲納米石墨烯，使其在生物成像領域具有廣闊的應用前景。我們希望通過進一步的跨學科合作，我們所研究的分子可以進一步發展到更廣泛的生物應用。
    
     這些結果不僅證明了納米碳化物在生物學上的應用效果，而且表明了合成化學與生物學之間的協同作用。
    
     原文來源于《科學》。最初的標題是為生物成像開發的柔性彎曲納米石墨烯，它是由材料科學與技術在線編譯的。
    
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