PLGA-CY5共聚物助力納米載體的實時追蹤與可視化分析

一、產(chǎn)品概述

PLGA-Cy5 是將生物可降解聚乳酸-羥基乙酸共聚物（PLGA）與氰菁染料Cy5（Cyanine5）通過共價鍵偶聯(lián)形成的功能性熒光標記高分子材料。PLGA以其優(yōu)良的生物相容性和可控降解性廣泛應用于藥物遞送系統(tǒng)、組織工程支架及納米載體設計中。Cy5染料作為一種典型的近紅外熒光染料，擁有高熒光量子產(chǎn)率和優(yōu)異的光穩(wěn)定性，適合用于體內(nèi)深層成像和生物標記。

PLGA-Cy5結(jié)合了PLGA的生物降解性能與Cy5的近紅外熒光特性，使其在活體成像、載體追蹤及藥物遞送領域具有重要應用價值。

二、分子結(jié)構(gòu)與組成

PLGA主鏈：由乳酸（PLA）和羥基乙酸（PGA）共聚組成，比例常見為50:50、65:35或75:25，可調(diào)節(jié)材料的降解速率和力學性能；

Cy5染料：帶有活性基團（如氨基、羥基等），通過共價鍵（酰胺鍵、酯鍵等）穩(wěn)定連接于PLGA分子末端或側(cè)鏈；

分子量范圍：一般為5,000至50,000 Da，可根據(jù)應用需求定制；

偶聯(lián)方式：通過化學反應實現(xiàn)高效穩(wěn)定偶聯(lián)，確保染料不易脫落，保證熒光信號穩(wěn)定。

三、理化性質(zhì)

性質(zhì) 說明

外觀 深藍至紫紅色粉末或膠體

分子量 定制范圍5,000–50,000 Da

乳酸/羥基乙酸比例 50:50、65:35、75:25 等多種選擇

溶解性 溶于二氯甲烷、DMF、DMSO等有機溶劑

熒光特性 激發(fā)波長約640 nm，發(fā)射波長約660–680 nm，近紅外強熒光

降解性能 通過PLGA的酯鍵水解降解，產(chǎn)物為乳酸和羥基乙酸，均為生物安全小分子

四、功能特點

生物可降解性：PLGA鏈條在體內(nèi)通過水解降解，確保材料安全無毒；

強效近紅外熒光信號：Cy5賦予材料高亮度近紅外熒光，適合體內(nèi)深層組織成像；

穩(wěn)定共價偶聯(lián)：化學鍵連接牢固，避免染料脫落，確保長期熒光追蹤；

多用途載體平臺：適用于納米粒、微球、膜材料等多種形態(tài)制備；

可調(diào)結(jié)構(gòu)：分子量及乳酸/羥基乙酸比例可調(diào)，滿足不同降解和力學需求；

良好工藝兼容性：支持乳液法、溶劑蒸發(fā)法、納米沉淀法等制備技術。

五、主要應用領域

1. 活體成像與生物標記

PLGA-Cy5制備的納米載體具有優(yōu)良的近紅外熒光性能，適用于活體成像系統(tǒng)，可實現(xiàn)藥物載體在體內(nèi)的實時追蹤與定位，極大提高成像信噪比。

2. 藥物遞送系統(tǒng)監(jiān)測

通過熒光信號追蹤PLGA-Cy5載體在血液循環(huán)及靶組織的分布和代謝，輔助評估載體的靶向性及遞送效率，優(yōu)化給藥策略。

3. 細胞攝取及內(nèi)吞研究

利用熒光顯微鏡和共聚焦顯微鏡觀察細胞對PLGA-Cy5納米粒的攝取過程，分析細胞內(nèi)轉(zhuǎn)運路徑和載體降解動力學。

4. 組織工程與材料降解追蹤

標記組織工程用PLGA支架，實時監(jiān)測材料在體內(nèi)的降解進程及與組織的相互作用，促進再生醫(yī)學研究。

5. 熒光生物傳感

結(jié)合Cy5熒光特性，開發(fā)高靈敏度生物傳感器，實現(xiàn)疾病標志物的檢測和診斷。

六、制備工藝

PLGA聚合

采用乳酸和羥基乙酸的開環(huán)聚合工藝，嚴格控制分子量和單體比例，實現(xiàn)可控降解性。

Cy5活化及偶聯(lián)

通過Cy5帶有的氨基或羥基與PLGA末端羧基或氨基進行酰胺化反應，實現(xiàn)穩(wěn)定共價偶聯(lián)。

純化過程

利用透析、沉淀及柱層析等手段，去除未結(jié)合染料和低分子雜質(zhì)，確保產(chǎn)品純度。

干燥及保存

采用冷凍干燥技術，防止熒光分子光降解，低溫避光保存以保證性能穩(wěn)定。

七、表征技術

核磁共振（1H NMR）：確認PLGA結(jié)構(gòu)及Cy5偶聯(lián)的成功；

傅里葉變換紅外光譜（FTIR）：檢測特征官能團及偶聯(lián)鍵形成；

凝膠滲透色譜（GPC）：測定分子量及多分散性；

紫外-可見光譜（UV-Vis）：檢測Cy5吸收峰及偶聯(lián)效率；

熒光光譜分析：測定激發(fā)和發(fā)射波長及熒光強度；

熒光顯微鏡及共聚焦顯微鏡：細胞成像及載體分布觀察；

動態(tài)光散射（DLS）：粒徑及粒徑分布測定。

八、使用與保存建議

項目 建議說明

儲存條件 避光、低溫（4℃或-20℃）保存，防止熒光分子光降解和材料水解

使用環(huán)境 避免強光直射，使用時新鮮制備溶液

安全防護 操作時佩戴手套、護目鏡，避免直接接觸和吸入粉塵

溶劑選擇 適用二氯甲烷、DMF、DMSO等有機溶劑

使用期限 建議在有效期內(nèi)使用，確保熒光信號及材料性能穩(wěn)定

九、文獻及研究進展

“Development of PLGA-Cy5 nanoparticles for near-infrared fluorescence imaging and drug delivery”

Journal of Controlled Release, 2018, 279: 1–10

— 介紹PLGA-Cy5納米粒的制備及其在活體成像和藥物遞送中的應用。

“Cellular uptake and intracellular trafficking of PLGA-Cy5 nanoparticles”

International Journal of Nanomedicine, 2019, 14: 345–356

— 研究PLGA-Cy5納米載體在細胞中的攝取和分布。

“In vivo imaging and biodistribution of PLGA-Cy5 based drug delivery systems”

ACS Applied Materials & Interfaces, 2020, 12(5): 4500–4510

— 探討PLGA-Cy5納米粒在體內(nèi)藥物遞送中的分布和代謝。

十、總結(jié)與展望

PLGA-Cy5結(jié)合了PLGA的生物降解和生物相容性優(yōu)勢及Cy5的近紅外熒光性能，為現(xiàn)代生物醫(yī)藥研究提供了強有力的工具。其在納米藥物載體、細胞成像及體內(nèi)動態(tài)監(jiān)測等方面展現(xiàn)出廣泛的應用潛力。未來，隨著納米技術和醫(yī)療的發(fā)展，PLGA-Cy5將不斷優(yōu)化和創(chuàng)新，推動個性化治療和實時監(jiān)測技術的進步。

西安齊岳生物科技有限公司專業(yè)提供高品質(zhì)的PLGA（聚乳酸-羥基乙酸共聚物）、PLA（聚乳酸）及PCL（聚己內(nèi)酯）等生物可降解高分子材料，廣泛應用于藥物控釋載體、組織工程支架、微球制備、緩釋注射劑、納米顆粒等前沿生物醫(yī)藥和科研領域。公司產(chǎn)品具備分子量可控、乳酸/羥基乙酸比例精準、可按需功能化改性等特點，支持定制羧基（-COOH）、氨基（-NH?）、巰基（-SH）等活性基團，滿足不同實驗或產(chǎn)業(yè)化應用需求。齊岳生物始終堅持質(zhì)量為本、創(chuàng)新驅(qū)動，致力于為國內(nèi)外科研院所和企業(yè)提供穩(wěn)定、可靠的高分子材料解決方案。歡迎咨詢訂購或定制服務。

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