谷胱甘肽覆蓋的金納米團簇(AuNCs，特別是Au25(SG)18)在體外表現出與羥基磷灰石的**結合能力。進一步的體內NIR-II熒光成像表明，它們在骨組織中積累，具有較高的對比度和信號背景比。金納米團簇也主要和快速地從體內通過腎臟系統排出，顯示出優秀的肋骨和胸椎成像，因為肝臟和脾臟沒有背景信號。在NIR-II成像中，金納米團簇的深層組織穿透能力和高分辨率使其在熒光引導下的手術如脊柱椎弓根螺釘植入方面具有巨大的潛力。Au25(SG)18可以成為一種新的NIR-II探針用于骨成像。

圖a是金25(SG)18靶向骨的方案，清除途徑和潛在應用。表明Au25(SG)18的超微小尺寸處于腎可排泄閾值之下，[11,12,17]使其能迅速從腎系統排出，在肝臟和脾臟等RES中的積累很少。圖b顯示紫外-可見吸收光譜在450nm和670nm處清楚地顯示了兩個特征峰，這證實了合成的AuNCS是谷硫磷的Au25團簇。圖cd為透射電子顯微鏡(TEM)圖像，這些AuNCS的核心尺寸為（3.30±0.82）nm，小于6nm的金屬基納米粒子腎清除的大小閾值。圖e表明磷酸鹽緩沖鹽水(PBS)中AuNCS的水動力直徑約為3.45nm。圖f是在808nm激發下，發射中心在1050nm處顯示了發射光譜。

圖a是與AuNCS孵育2h后，HA沉淀劑表現出明顯的熒光。圖b說明隨著AuNCS濃度的增加，沉淀劑的熒光強度也增加，表明AuNCS與HA之間的結合與AuNCS濃度有關。圖c是與HA孵育后，AuNCS上清液的熒光強度降低，表明AuNCS與HA結合。圖d是在0.6mgmL?1濃度的AuNC組中，熒光強度僅下降20%，表明20%的AuNCS與HA結合。圖e是用Langmuir結合等溫線法進行的理論估計表明，AuNCS的較大結合能力為每mgHA(R2=0.94)46.32μg，表明AuNCS與HA具有較高的結合能力。圖f是PBS漂洗后沉淀的歸一化熒光逐漸減弱，AuNCS與HA部分可逆結合。圖g是沉淀劑的近紅外-II強度表明，EDTA螯合預先禁止吸附不同重量的HA(1.0、2.0、4.0和6.0mg)和AuNCS(0.1mgmL?1），預孵化EDTA的HA的沉淀劑熒光強度下降到不含EDTA的≈60。圖h是上清液，上清液熒光強度呈相反的趨勢，表明較少的游離鈣原子導致上清液中留下更多的游離AuNCS。圖i是將AuNCS(0.5mgmL?1)與新收獲的骨骼（包括脊柱、顱骨和肋骨）孵育24h(暴露時間300ms)，熒光增強到較大強度。

圖a是對C57BL/6小鼠(n=6)進行俯臥姿勢全身熒光成像，發現在注射后8.5分鐘，檢測胸、腰、膝、骨盆等部位的AuNCS上移。圖b是定量分析脊柱較大強度與周圍軟組織的信號比值。在42秒后，SBR為2.11，在24小時內AuNCS達到4.35的峰值，然后，它逐漸減少，達到1.35，即使在14天，表明AuNCS部分消除在骨骼。圖c d e完整皮膚下可見脛骨，腳趾（俯臥)，鼻骨，上頜骨，下頜骨，胸骨(腹側），肋骨(外側）AuNCs注射后8.3小時。肋骨在**的成像中沒有肝臟熒光的干擾。圖f是肋骨的半高寬分析，肋骨半較大值（半高寬）的平均全寬度為0.99±0.16mm。

為了找出骨中哪些成分是AuNCS的靶點，對骨進行了體內熒光成像。

圖a是注射AuNCs12小時后，白光成像在收獲的體外，背側圖像代表無皮膚的身體（左），沿長軸矢狀尖切后獲得脊柱矢狀面（中），無肌肉膝關節包括股骨和脛骨的小部分（右）。圖b是上述骨骼的NIR-II熒光成像。如圖4a，b所示，去除皮膚后，小鼠在脊柱過程、椎體、肋骨等中表現出非常強的NIR-II熒光。圖c是近紅外-I熒光成像，由于成像深度有限，近紅外-I熒光左圖成像顯示沒有熒光。圖d是加入AuNCs24小時后，通過NIR-II成像，無皮膚小鼠在幾乎所有的骨結構中都表現出清晰的熒光。圖e是去除椎旁肌肉后，發現脊柱足柱變得更加清晰，顯示出連接脊柱和后骨結構的強骨礦物結構。進一步分析了木材踏板FWHM和SBR的橫截面強度分布。圖f是無肌肉脊柱彎曲模擬脊柱側彎，沿水平儀顯示熒光可鑒別椎弓根和椎管。

Au25(SG)18具有以下優點：（1)與骨組織的高結合使AuNCS具有潛在的診斷和**效果；（2)AuNCS NIR-II熒光成像的深度和高分辨率揭示了AuNCS對骨骼的靶向傳遞和其他脊柱熒光引導的手術應用，如脊柱椎弓根螺釘植入；（3)針對骨的新機制，而不是雙膦酸鹽結合策略，使AuNCS從骨骼中部分消除，并減少長期副作用；（4)腎系統快速消除，不干擾肝脾，生物耐受性好，Au25(SG)18是一種很有前途的骨靶向NIR-II探針。

我們可以提供Au25納米團簇/Au13納米團簇/Au8納米團簇/Au36(SR)24/Au15（SG）13//Au44(SCH3)28金納米團簇等，并且我們可以提供官能團修飾、蛋白修飾、酶修飾、DNA修飾、殼聚糖、多肽、葉酸等修飾偶連納米團簇的定制合成技術。

相關產品

金納米團簇熒光探針

Au25（SG）18納米團簇的熒光標記定制合成技術

金紅石TiO2納米團簇

水溶性TPN修飾的熒光金納米團簇(TPN-Au NCs)

氨基酸穩定的金/銀納米團簇材料

金-雙膦納米團簇

Au-Ag雙金屬納米團簇

金納米團簇包裹沸石咪唑酯骨架材料的定制

金納米團簇-金納米粒子-二氧化鈦復合材料

強熒光金納米團簇

熒光金納米團簇(Au NCs)

紅色熒光金納米團簇

十二烷基硫酸鈉(SDS)與聚乙二醇改性HAuCl4的金納米環復合材料 SDS-PEG改性HAuCl4的金納米環復合材料

水溶性近紅外熒光金納米團簇(LAAO-AuNCs)（發射684nm）

金屬納米團簇復合薄膜Au/BaTiO與Fe/BaTiO

三維金納米團簇/多壁碳納米管(3D Au/MWCNTs)納米復合材料

辣根過氧化酶包裹的金納米團簇的合成

硫醇耦合的金納米團簇

杯芳烴/炔配體耦合的幣金屬納米團簇的定制合成

巰基苯甲酸保護金屬納米團簇的合成

有機胺配體保護的幣金屬納米團簇的合成

芐硫醇保護的金納米團簇合成

二氧化硅包覆的金納米團簇(silica-coated gold nanocluster,AuNC@SiO2)

牛血清蛋白(BSA)功能化水溶性金納米團簇(BSA-Au NCs)材料

組氨酸/谷胱甘肽混合修飾金納米團簇

石墨烯復合物改性金納米團簇(rGO/(PEI/PAA)_n/PEI-AuNCs)

水溶性的硫普羅寧TPN修飾熒光金納米團簇(TPN-Au NCs)

碳-金納米團簇復合材料

轉鐵蛋白(Tf)合成金納米團簇(AuNCs@Tf)

水溶性單分散的金銀納米團簇

精氨酸/6氮雜2硫代胸腺嘧啶金納米團簇

羧化殼聚糖二硫蘇糖醇金納米團簇

谷胱甘肽GSH包覆的納米團簇

2巰基咪唑牛血清白蛋白金納米團簇熒光材料

金納米團簇/聚合物復合納米探針材料

靶向線粒體功能化熒光金納米團簇(CCYKFR-AuNCs)

zzj2021.3.1