PEG包覆的水溶性量子点：构建稳定、生物成像纳米平台

一、引言

量子点（Quantum Dots, QDs）是一类具有独特光学和电子性质的半导体纳米晶体，具有高亮度、窄带发射、宽激发谱和出色的光稳定性等优势。它们在生物成像、药物递送、传感器和光电器件等领域具有广泛应用潜力。然而，传统的量子点如CdSe/ZnS、PbS等大多在有机溶剂中合成，表面疏水，难以直接应用于水性生物环境。

为解决该问题，聚乙二醇（Polyethylene Glycol, PEG）包覆技术应运而生。通过引入PEG聚合物，赋予量子点优良的水溶性、生物相容性和稳定性，从而大大拓展了其在体内/体外生物应用的可能性。

二、PEG包覆的原理与优势

1. PEG修饰方式

物理吸附/配位包覆：利用PEG-修饰的功能基团（如巯基PEG-SH、膦酸PEG）与量子点表面金属离子相互作用，实现非共价稳定包覆。

共价交联/聚合物包膜：通过嵌段共聚物或两亲性聚合物形成“纳米胶囊”，将QDs包裹在水相兼容的壳层中。

配体置换法：将原有疏水配体（如TOPO）用功能化PEG（如HS-PEG-COOH）替换，实现永久水溶化。

2. PEG包覆带来的优势

水溶性强：PEG链的亲水性使得量子点可稳定分散于PBS、细胞培养液等生理缓冲体系。

生物相容性优良：PEG是FDA批准的高安全性材料，可有效抑制非特异性蛋白吸附，降低免疫原性。

长循环性：PEG修饰可延长量子点在体内的半衰期，适用于在体成像、靶向递送等场景。

功能化潜力强：PEG末端可引入多种官能团（COOH、NH₂、Biotin、Mal等），便于偶联*体、肽类、核酸等靶向分子。

三、产品特性（示例）

特性 参数范围

粒径（含PEG壳） 10–30 nm（取决于核心及包膜厚度）

发射波长 500–800 nm（可调）

表面修饰 PEG-COOH、PEG-NH₂、PEG-Biotin等

稳定性 ≥ 6 个月（4°C水溶液）

分散介质 水、PBS、HEPES、DMEM等

光稳定性 优异，适合长时间成像

适用系统 细胞成像、动物成像、体内靶向、免疫检测等

四、应用领域

1. 生物荧光成像

PEG-QDs 可高效标记细胞器、膜蛋白、特定受体，具备高灵敏度和时间分辨能力，是细胞动态追踪和动物活体成像的理想工具。

2. 靶向递送平台

通过在PEG链末端修饰*体、适配体等靶向配体，可构建靶向肿瘤、脑部、炎症等病灶的准递送系统。

3. 纳米诊疗平台

将PEG包覆QDs与药物、光热剂或磁性材料协同构建多模态诊疗纳米平台，实现成像与治疗的协同作用。

4. 生物传感

基于能量共振转移（FRET）机制的PEG-QDs，可用于检测金属离子、DNA、蛋白等靶标，广泛应用于生物分析和疾病早期诊断。

五、制备与表征服务

我们提供标准化的PEG包覆水溶性量子点产品及定制化服务，包括：

不同发射波长QDs定制（绿、橙、红、近红外）

多种PEG修饰类型（COOH、NH₂、Biotin、Mal等）

Zeta电位、粒径分布、荧光光谱、包封率检测

*体/肽偶联及纯化服务

灭菌过滤、内毒素控制（适用于动物实验）

六、总结

PEG包覆的水溶性量子点为生物成像和诊断领域提供了高亮度、稳定性强、功能灵活的理想探针平台。随着材料工程和表面化学的发展，PEG-QDs的结构设计和应用场景将更加多样化，进一步拓展在准医学、纳米诊疗、生物传感等领域的应用前景。

厂家:西安齐岳生物科技有限公司

用途:科研

温馨提醒:仅供科研，不能用于人体实验!