谷胱甘肽覆盖的金纳米团簇(AuNCs，特别是Au25(SG)18)在体外表现出与羟基磷灰石的**结合能力。进一步的体内NIR-II荧光成像表明，它们在骨组织中积累，具有较高的对比度和信号背景比。金纳米团簇也主要和快速地从体内通过肾脏系统排出，显示出优秀的肋骨和胸椎成像，因为肝脏和脾脏没有背景信号。在NIR-II成像中，金纳米团簇的深层组织穿透能力和高分辨率使其在荧光引导下的手术如脊柱椎弓根螺钉植入方面具有巨大的潜力。Au25(SG)18可以成为一种新的NIR-II探针用于骨成像。

图a是金25(SG)18靶向骨的方案，清除途径和潜在应用。表明Au25(SG)18的超微小尺寸处于肾可排泄阈值之下，[11,12,17]使其能迅速从肾系统排出，在肝脏和脾脏等RES中的积累很少。图b显示紫外-可见吸收光谱在450nm和670nm处清楚地显示了两个特征峰，这证实了合成的AuNCS是谷硫磷的Au25团簇。图cd为透射电子显微镜(TEM)图像，这些AuNCS的核心尺寸为（3.30±0.82）nm，小于6nm的金属基纳米粒子肾清除的大小阈值。图e表明磷酸盐缓冲盐水(PBS)中AuNCS的水动力直径约为3.45nm。图f是在808nm激发下，发射中心在1050nm处显示了发射光谱。

图a是与AuNCS孵育2h后，HA沉淀剂表现出明显的荧光。图b说明随着AuNCS浓度的增加，沉淀剂的荧光强度也增加，表明AuNCS与HA之间的结合与AuNCS浓度有关。图c是与HA孵育后，AuNCS上清液的荧光强度降低，表明AuNCS与HA结合。图d是在0.6mgmL−1浓度的AuNC组中，荧光强度仅下降20%，表明20%的AuNCS与HA结合。图e是用Langmuir结合等温线法进行的理论估计表明，AuNCS的较大结合能力为每mgHA(R2=0.94)46.32µg，表明AuNCS与HA具有较高的结合能力。图f是PBS漂洗后沉淀的归一化荧光逐渐减弱，AuNCS与HA部分可逆结合。图g是沉淀剂的近红外-II强度表明，EDTA螯合预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），预孵化EDTA的HA的沉淀剂荧光强度下降到不含EDTA的≈60。图h是上清液，上清液荧光强度呈相反的趋势，表明较少的游离钙原子导致上清液中留下更多的游离AuNCS。图i是将AuNCS(0.5mgmL−1)与新收获的骨骼（包括脊柱、颅骨和肋骨）孵育24h(暴露时间300ms)，荧光增强到较大强度。

图a是对C57BL/6小鼠(n=6)进行俯卧姿势全身荧光成像，发现在注射后8.5分钟，检测胸、腰、膝、骨盆等部位的AuNCS上移。图b是定量分析脊柱较大强度与周围软组织的信号比值。在42秒后，SBR为2.11，在24小时内AuNCS达到4.35的峰值，然后，它逐渐减少，达到1.35，即使在14天，表明AuNCS部分消除在骨骼。图c d e完整皮肤下可见胫骨，脚趾（俯卧)，鼻骨，上颌骨，下颌骨，胸骨(腹侧），肋骨(外侧）AuNCs注射后8.3小时。肋骨在**的成像中没有肝脏荧光的干扰。图f是肋骨的半高宽分析，肋骨半较大值（半高宽）的平均全宽度为0.99±0.16mm。

为了找出骨中哪些成分是AuNCS的靶点，对骨进行了体内荧光成像。

图a是注射AuNCs12小时后，白光成像在收获的体外，背侧图像代表无皮肤的身体（左），沿长轴矢状尖切后获得脊柱矢状面（中），无肌肉膝关节包括股骨和胫骨的小部分（右）。图b是上述骨骼的NIR-II荧光成像。如图4a，b所示，去除皮肤后，小鼠在脊柱过程、椎体、肋骨等中表现出非常强的NIR-II荧光。图c是近红外-I荧光成像，由于成像深度有限，近红外-I荧光左图成像显示没有荧光。图d是加入AuNCs24小时后，通过NIR-II成像，无皮肤小鼠在几乎所有的骨结构中都表现出清晰的荧光。图e是去除椎旁肌肉后，发现脊柱足柱变得更加清晰，显示出连接脊柱和后骨结构的强骨矿物结构。进一步分析了木材踏板FWHM和SBR的横截面强度分布。图f是无肌肉脊柱弯曲模拟脊柱侧弯，沿水平仪显示荧光可鉴别椎弓根和椎管。

Au25(SG)18具有以下优点：（1)与骨组织的高结合使AuNCS具有潜在的诊断和**效果；（2)AuNCS NIR-II荧光成像的深度和高分辨率揭示了AuNCS对骨骼的靶向传递和其他脊柱荧光引导的手术应用，如脊柱椎弓根螺钉植入；（3)针对骨的新机制，而不是双膦酸盐结合策略，使AuNCS从骨骼中部分消除，并减少长期副作用；（4)肾系统快速消除，不干扰肝脾，生物耐受性好，Au25(SG)18是一种很有前途的骨靶向NIR-II探针。

我们可以提供Au25纳米团簇/Au13纳米团簇/Au8纳米团簇/Au36(SR)24/Au15（SG）13//Au44(SCH3)28金纳米团簇等，并且我们可以提供官能团修饰、蛋白修饰、酶修饰、DNA修饰、壳聚糖、多肽、叶酸等修饰偶连纳米团簇的定制合成技术。

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zzj2021.3.1