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バイオ）フォトニクスのための近赤外蛍光シリケートナノシートの剥離
Exfoliated near infrared fluorescent silicate nanosheets for (bio)photonics.
PMID: 32198383 PMCID: PMC7083911. DOI: 10.1038/s41467-020-15299-5.
抄録
近赤外（NIR）での複雑な（生物学的な）試料のイメージングは、光散乱、吸収、光毒性、および自家蛍光の減少のために有益である。しかし、近赤外蛍光材料はほとんど知られておらず、バイオメディカル用途に適したものはありません。ここでは、層状色素CaCuSiO(Egyptian Blue, EB)をボールミリングと先端超音波処理により剥離し、近赤外蛍光ナノシート(EB-NS)を作製した。EB-NSのサイズは、直径20nm以下、高さ1nm以下に調整することができます。EB-NSは910nmで蛍光を発し、その蛍光強度はCuイオンの数と相関があります。また、他の近赤外蛍光体と比較して、漂白がなく、高輝度であることも特徴です。EB-NSの汎用性は、ショウジョウバエメラノガスターの胚におけるin-vivoでの単粒子追跡とマイクロレオロジー測定によって実証されています。EB-NSは植物に取り込まれ、低コストのスタンドオフ検出セットアップでリモート検出することができます。このように、EB-NSは幅広いバイオイメージングアプリケーションに応用できる可能性を秘めています。
Imaging of complex (biological) samples in the near-infrared (NIR) is beneficial due to reduced light scattering, absorption, phototoxicity, and autofluorescence. However, there are few NIR fluorescent materials known and suitable for biomedical applications. Here we exfoliate the layered pigment CaCuSiO (Egyptian Blue, EB) via ball milling and facile tip sonication into NIR fluorescent nanosheets (EB-NS). The size of EB-NS can be tailored to diameters <20 nm and heights down to 1 nm. EB-NS fluoresce at 910 nm and the fluorescence intensity correlates with the number of Cu ions. Furthermore, EB-NS display no bleaching and high brightness compared with other NIR fluorophores. The versatility of EB-NS is demonstrated by in-vivo single-particle tracking and microrheology measurements in Drosophila melanogaster embryos. EB-NS can be uptaken by plants and remotely detected in a low-cost stand-off detection setup. In summary, EB-NS have the potential for a wide range of bioimaging applications.