生物素-鏈霉親和素修飾量子點(Biotin-Streptavidin functionalized quantum dots,簡稱Biotin-SA-QDs)是近年來廣泛應用于生物檢測、成像與靶向遞送等領域的一種功能化納米材料。以下是該系統(tǒng)的詳細介紹:
一、定義與組成
生物素-鏈霉親和素修飾量子點是一種通過生物素-鏈霉親和素高親和力相互作用構建的量子點(QDs)功能修飾體系,通常由三部分組成:
量子點核心(Quantum Dot, QD):
一般為CdSe/ZnS、InP/ZnS等核殼結構,具備優(yōu)良的熒光性質(zhì)(高亮度、窄發(fā)射峰、長壽命、抗光漂白)。
鏈霉親和素(Streptavidin, SA):
高親和力結合四個生物素(Kd ≈ 10??? M)的蛋白質(zhì),可通過共價偶聯(lián)方式連接到QDs表面。
生物素修飾的靶分子(Biotinylated targets):
包括抗體、寡核苷酸、多糖、蛋白質(zhì)、藥物等,可特異性地與SA結合,實現(xiàn)靶向識別。
二、制備方法
1. 共價偶聯(lián)法
通過EDC/NHS等交聯(lián)劑將SA或生物素偶聯(lián)至QDs表面修飾基團(如羧基、氨基、巰基)。
2. 物理吸附法
利用疏水/靜電作用將SA吸附到QDs表面,但穩(wěn)定性差,不推薦長期使用。
3. 自組裝法
采用預先修飾好的生物素-QD或SA-QD,再分別引入對應的生物素/SA靶標,實現(xiàn)非共價高效結合。
三、性能特點
特性 優(yōu)勢
高熒光強度 QDs本身具備高量子產(chǎn)率,適用于高靈敏檢測
特異結合性 Biotin-SA 相互作用高度特異、親和力強
多價結合能力 一個SA可結合4個生物素,適用于多價交聯(lián)和信號放大
易于功能化 可結合多種靶向或識別分子(如抗體、生物素-DNA等)
耐光漂白 適用于長期成像或重復檢測
四、應用領域
1. 熒光標記與成像
在細胞標記、蛋白追蹤、腫瘤細胞成像等方面應用廣泛。
例如:Biotin-QD + SA-抗體 → 靶向標記細胞表面受體。
2. 生物傳感器構建
構建FRET傳感器、時間分辨免疫分析、側向流動免疫層析等。
利用生物素-抗原 + SA-QDs 與生物素-抗體夾心構建檢測平臺。
3. 靶向藥物遞送
可通過生物素化的藥物或抗體與QDs偶聯(lián),增強靶向性。
4. 免疫層析與微陣列
SA-QDs可用于高通量抗原抗體檢測芯片。
五、典型產(chǎn)品規(guī)格(實驗常用)
參數(shù) 說明
QD發(fā)射波長 常見為525、565、605、625、655、705、800 nm
表面官能團 -COOH,-NH?,-SH 或 PEG 修飾(便于SA偶聯(lián))
SA偶聯(lián)密度 每個量子點平均2~8個SA
分散介質(zhì) 水溶性PBS、HEPES等緩沖液,部分可凍干保存
適配分子 生物素化的抗體、蛋白質(zhì)、寡核苷酸、多糖
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