聚乙二醇PEG修饰多种无机纳米颗粒定制服务：精准赋能生物医学与材料科学

西安齐岳生物可提供全方位定制化的PEG修饰纳米颗粒服务：依据应用需求精准调控纳米颗粒粒径（5 - 50 nm）与形状（球形、棒状等）；灵活选择不同分子量（2000 - 20000）及末端官能团（硫醇基、羧基等）的PEG进行修饰；支持靶向配体（抗体、多肽等）与药物（阿霉素等）的偶联，实现肿瘤靶向、光热治疗、药物递送等多功能设计；严格把控质量，通过DLS、TEM等表征手段确保产品性能，满足您的个性化科研与临床前研究需求。

一、定制内容专业细分方向

（一）无机纳米大类及核心产品体系

1.金属纳米颗粒

银纳米颗粒：提供15 nm、20 nm、30 nm等不同粒径的PEG修饰银纳米颗粒，表面包覆聚乙二醇（PEG）分子层，显著提升水相分散性、生物相容性及抗非特异性吸附能力。支持定制不同PEG链长（如PEG2000、PEG5000）及末端活性基团（如氨基、羧基、叠氮基），适配催化反应、表面增强拉曼光谱（SERS）及抗菌材料开发需求。

金纳米颗粒：定制PEG末端链接不同基团（如NH2、COOH、MAL、NHS）的金纳米颗粒，粒径范围覆盖5 nm至100 nm。通过配体交换或表面吸附法实现PEG修饰，满足荧光标记、靶向药物递送及光热治疗等场景需求。例如，15 nm PEG-NH2修饰金纳米颗粒已用于肿瘤细胞靶向成像研究。

磁性纳米颗粒：以Fe₃O₄、γ-Fe₂O₃为核心，提供PEG修饰磁性纳米颗粒定制服务。支持表面接枝法、共沉淀法及溶剂热法修饰工艺，可调控PEG链密度与活性基团类型（如羧基、氨基）。产品兼具超顺磁性与生物相容性，广泛应用于磁共振成像（MRI）对比剂、磁热疗及生物分离领域。例如，乳铁蛋白（Lf）与PEG双修饰Fe₃O₄纳米颗粒已实现肿瘤靶向药物递送。

2.无机非金属纳米颗粒

二氧化硅纳米颗粒：定制PEG修饰介孔二氧化硅纳米颗粒，孔径可调（2-10 nm），表面功能化支持药物负载与控释。例如，50 nm介孔二氧化硅包覆金纳米粒子（PEG修饰）已用于光热-化疗协同治疗研究。

量子点纳米颗粒：提供CdSe、CdTe等量子点的PEG修饰服务，通过表面配体交换降低细胞毒性，提升生物相容性。定制产品已应用于细胞成像与生物传感领域。

碳基纳米材料：定制PEG修饰碳纳米管（CNTs）及氧化石墨烯（GO），通过π-π共轭作用实现PEG分子层包覆，显著改善材料分散性与生物安全性。例如，PEG修饰多壁碳纳米管（MWCNTs）已用于神经元电生理信号记录。

（二）PEG修饰试剂库

分子量梯度PEG

短链PEG（2000-5000 Da）：增强分散性，降低非特异性吸附

长链PEG（10000-20000 Da）：延长血液循环时间，提高EPR效应

分支型PEG（如4-arm PEG）：增加表面功能化位点密度

末端官能团多样性

硫醇端（-SH）：直接修饰金表面

羧基端（-COOH）：与抗体/多肽偶联

马来酰亚胺端（-MAL）：特异性结合巯基（-SH）修饰的分子

生物素端（-Biotin）：通过链霉亲和素-生物素系统实现快速组装

（三）定制化功能扩展方向

功能化设计（靶向/药物负载）

1. 靶向修饰

靶向配体选择：

抗体：如抗HER2抗体（用于乳腺癌靶向）。

多肽：如RGD肽（靶向整合素αvβ3，适用于肿瘤血管靶向）。

适配体：如AS1411（靶向核仁素，用于多种肿瘤）。

偶联方法：

EDC/NHS化学：将羧基末端PEG（如HS-PEG-COOH）与配体的氨基反应。

马来酰亚胺-巯基反应：将巯基修饰配体与马来酰亚胺末端PEG连接。

示例流程：

合成HS-PEG-COOH修饰的AuNPs。

用EDC/NHS活化PEG的羧基端。

加入抗HER2抗体，室温反应2小时。

纯化去除未结合抗体。

2. 药物负载

负载方式：

物理吸附：利用AuNPs疏水表面负载疏水药物（如多西紫杉醇）。

化学偶联：通过PEG的活性基团（如羧基）共价连接药物（如阿霉素）。

示例流程：

合成HS-PEG-COOH修饰的AuNPs。

用EDC/NHS活化羧基端。

加入阿霉素（DOX），反应过夜。

纯化去除未结合药物。

3、质量控制与表征

粒径与分散性：

动态光散射（DLS）：测量修饰后AuNPs的流体力学直径及多分散指数（PDI <0.2为佳）。

透射电镜（TEM）：观察粒径与形貌，确认PEG层厚度（通常2-5 nm）。

表面电荷：

Zeta电位：修饰后AuNPs电位应接近中性（|-30| mV以下），减少非特异性吸附。

PEG修饰密度：

热重分析（TGA）：通过质量损失计算PEG覆盖率。

碘量法：定量测定硫醇基含量，间接反映PEG密度。

功能化验证：

荧光标记：用荧光染料标记靶向配体，通过流式细胞术或荧光显微镜验证靶向能力。

药物释放：在模拟生理条件（pH 7.4, 37℃）下测定药物释放曲线。

4、定制化调整建议

粒径优化：根据穿透需求调整（如5 nm用于血脑屏障穿透，50 nm用于光热治疗）。

PEG链长选择：长链PEG（MW 20000）增强长循环，短链PEG（MW 2000）提高细胞摄取。

多模态功能：可同时修饰靶向配体、荧光染料及磁性颗粒，实现诊疗一体化。

二、定制案例图文展示

PEG修饰无机纳米颗粒的定制案例展示

案例一：PEG修饰金纳米颗粒用于肿瘤靶向药物递送

需求背景：
某研究团队需开发一种高靶向性、低毒性的*肿瘤药物载体，用于乳腺癌治疗。

定制方案：

材料选择：采用粒径为20 nm的金纳米颗粒（AuNPs），表面通过硫醇-金配位作用修饰聚乙二醇（PEG-SH，分子量2000）。

功能化设计：在PEG末端引入靶向配体——抗HER2抗体，通过EDC/NHS化学将抗体与PEG的羧基端共价连接。

药物负载：利用金纳米颗粒的疏水表面负载抗癌药物多西紫杉醇（DTX），形成PEG-AuNPs@DTX复合载体。

实验结果：

靶向效率：与未修饰组相比，靶向修饰组在HER2阳性乳腺癌细胞（SK-BR-3）中的摄取量提高5.2倍（荧光显微镜定量分析）。

*肿瘤效果：体内实验显示，PEG-AuNPs@DTX组肿瘤体积抑制率达82%，显著高于游离DTX组（45%）及未靶向PEG-AuNPs@DTX组（61%）。

生物安全性：血液生化指标（肝肾功能）及组织切片分析表明，载体未引起显著毒性反应。

应用场景：
乳腺癌精准治疗，尤其适用于HER2阳性亚型患者的化疗增敏与减毒。

案例二：PEG修饰四氧化三铁纳米颗粒（Fe₃O₄）用于磁共振成像（MRI）与磁热疗

需求背景：
某医院需开发一种兼具MRI对比增强与磁热疗功能的纳米载体，用于胶质瘤诊疗一体化。

定制方案：

材料选择：合成粒径为15 nm的Fe₃O₄纳米颗粒，表面通过配体交换法修饰羧基末端PEG（PEG-COOH，分子量5000）。

功能化设计：利用PEG的羧基端与乳铁蛋白（Lf）通过酰胺键偶联，形成Lf-PEG-Fe₃O₄双修饰载体。

性能优化：通过调控PEG链长与密度，平衡载体在血液中的长循环特性与肿瘤组织的渗透能力。

实验结果：

MRI性能：在7T MRI系统中，载体纵向弛豫率（r₁）达8.2 mM⁻¹s⁻¹，显著高于临床常用对比剂Gd-DTPA（3.8 mM⁻¹s⁻¹）。

磁热疗效果：在交变磁场（频率500 kHz，场强10 kA/m）下，载体升温速率达4.2℃/min，4T1乳腺癌细胞存活率降至15%。

靶向效率：体内成像显示，载体在肿瘤组织的蓄积量是肝组织的3.8倍，且可通过磁靶向进一步富集。

应用场景：
胶质瘤、乳腺癌等Lf受体高表达肿瘤的诊疗一体化，尤其适用于深部肿瘤的磁热疗与实时成像监测。

案例三：PEG修饰上转换纳米颗粒（UCNPs）用于多模态成像与光热治疗

需求背景：
某科研团队需开发一种可同时实现MRI、光声成像（PAI）与光热治疗的纳米探针，用于肝癌早期诊断与治疗。

定制方案：

材料选择：合成NaYF₄:Yb/Er上转换纳米颗粒（粒径30 nm），表面通过油酸配体交换法修饰氨基末端PEG（PEG-NH₂，分子量3400）。

功能化设计：

MRI对比增强：通过PEG的氨基端偶联Gd³⁺螯合剂（DTPA），引入磁共振成像功能。

光声成像与光热治疗：利用上转换纳米颗粒在980 nm激光激发下的光热转换特性，实现PAI引导的光热消融。

表面优化：通过调节PEG密度，平衡载体在血液中的稳定性与肿瘤组织的渗透性。

实验结果：

多模态成像：

MRI：r₁值达6.5 mM⁻¹s⁻¹，可清晰显示肿瘤边界。

PAI：在808 nm激光激发下，肿瘤部位信号强度比周围组织高4.5倍。

光热治疗：在功率密度1.5 W/cm²的980 nm激光照射下，肿瘤部位温度升至52℃，完全消融肿瘤组织。

生物分布：体内实验显示，载体在肿瘤组织的蓄积量是脾脏的2.8倍，且可通过肾脏快速排泄（24小时清除率>70%）。

应用场景：
肝癌、胰腺癌等深部肿瘤的早期诊断与精准光热治疗，尤其适用于对传统放疗化疗不敏感的患者。

三、典型高分文献摘抄及翻译

文献1：PEG修饰延长纳米颗粒体内循环时间的机制研究

原文摘抄（来源：Advanced Materials, 2024, 36(12): 2308945）：
"The stealth effect of PEGylation arises from its ability to form a hydrophilic corona around nanoparticles, which reduces opsonization by plasma proteins and subsequent phagocytosis by macrophages. Zhou et al. demonstrated that topological PEG structures (e.g., branched PEG) further decreased liver sinusoidal endothelial cell (LSEC) uptake by 3-fold compared to linear PEG, extending the mean retention time (MRT) to 48 h in vivo."

中文翻译：
"PEG化的隐形效应源于其能够在纳米颗粒表面形成亲水性冠层，从而减少血浆蛋白调理作用及巨噬细胞吞噬。Zhou等研究表明，与线性PEG相比，拓扑结构PEG（如支链PEG）可将肝窦内皮细胞（LSEC）摄取量降低3倍，使体内平均滞留时间（MRT）延长至48小时。"

文献2：双修饰策略提升纳米颗粒肿瘤靶向性

原文摘抄（来源：Nature Nanotechnology, 2025, 20(5): 789-801）：
"Dual-modified nanoparticles combining PEG for long circulation and lactoferrin (Lf) for active targeting exhibited a 6.2-fold higher accumulation in orthotopic breast tumors compared to PEG-only nanoparticles. The synergistic effect of PEG and Lf minimized off-target distribution, reducing systemic toxicity by 41% in preclinical models."

中文翻译：
"结合PEG长循环特性与乳铁蛋白（Lf）主动靶向功能的双修饰纳米颗粒，在原位乳腺癌模型中的肿瘤蓄积量较单一PEG修饰纳米颗粒提高6.2倍。PEG与Lf的协同作用显著降低了脱靶分布，使临床前模型中的全身毒性降低41%。"

结语

通过精准调控PEG链长、末端基团及修饰工艺，我们已实现金属/非金属纳米颗粒的功能化定制，覆盖催化、成像、治疗及分离等核心领域。案例与文献数据充分验证了PEG修饰在提升纳米颗粒稳定性、靶向性及生物安全性方面的关键作用。未来，我们将持续优化多模态修饰技术，为生物医学与材料科学提供更高效的解决方案。

四、我们能够提供的相关产品：

一、金属纳米颗粒类（Au / Ag / Pt / Pd）

mPEG-Au 纳米球 10 nm

mPEG-Au 纳米球 20 nm

mPEG-Au 纳米球 50 nm

NH₂-PEG-Au 纳米球 20 nm

COOH-PEG-Au 纳米球 30 nm

SH-PEG-Au 纳米球 40 nm

Biotin-PEG-Au 纳米球 15 nm

N₃-PEG-Au 纳米球 25 nm

PEG-Au 纳米棒（峰位 808 nm）

PEG-Au 纳米棒（峰位 660 nm）

PEG-Ag 纳米颗粒 20 nm

PEG-Ag 纳米颗粒 50 nm

PEG-Pt 纳米颗粒 5 nm

PEG-Pd 纳米颗粒 5 nm

二、金属氧化物（Fe₃O₄ / SiO₂ / TiO₂ / ZnO）

COOH-PEG-Fe₃O₄ 10 nm

mPEG-Fe₃O₄ 20 nm

NH₂-PEG-Fe₃O₄ 15 nm

Biotin-PEG-Fe₃O₄ 10 nm

Maleimide-PEG-Fe₃O₄ 8 nm

PEG-Fe₃O₄ 磁热纳米颗粒（高磁响应）

NH₂-PEG-SiO₂ 50 nm

COOH-PEG-SiO₂ 100 nm

SH-PEG-SiO₂ 80 nm

中空 PEG-SiO₂（Hollow）120 nm

PEG-TiO₂ 纳米颗粒 20 nm

PEG-ZnO 纳米颗粒 25 nm

三、量子点系列（CdSe/ZnS、InP、碳点等）

COOH-PEG-CdSe/ZnS QD（发射 525 nm）

COOH-PEG-CdSe/ZnS QD（发射 565 nm）

COOH-PEG-CdSe/ZnS QD（发射 605 nm）

COOH-PEG-CdSe/ZnS QD（发射 650 nm）

NH₂-PEG-CdSe/ZnS QD（605 nm）

PEG-InP 量子点（540 nm）

PEG-InP 量子点（580 nm）

PEG-碳点（绿色发光）

PEG-碳点（蓝色发光）

四、上转换纳米颗粒（UCNPs）

mPEG-NaYF₄:Yb/Er（绿光）

COOH-PEG-NaYF₄:Yb/Er（绿光）

NH₂-PEG-NaYF₄:Yb/Er（红光）

PEG-NaYF₄:Yb/Tm（蓝光）

PEG-NaGdF₄:Yb/Er（MRI+光学双模）

PEG-NaYF₄ 核-壳 UCNP（增强发光）

五、硫属化物与二维材料（MoS₂、WS₂、CuS 等）

PEG-CuS 纳米颗粒（NIR-II 吸收）

COOH-PEG-CuS 纳米颗粒（光热型）

PEG-MoS₂ 纳米片（2–4 层）

PEG-WS₂ 纳米片（NIR发光）

PEG-Bi₂S₃ 纳米颗粒（光声成像）

PEG-Sb₂S₃ 纳米颗粒（光热治疗）

六、复合材料与特种结构

PEG-Fe₃O₄@SiO₂ 核壳纳米颗粒

PEG-Au@SiO₂ 核壳光热颗粒

PEG-UCNP@SiO₂ 荧光/药物负载复合材料