超亮近红外SERS纳米标签库实现单动物体内多重监测蛋白特异性纳米材料命运

《Sensors and Actuators B: Chemical》：Ultra-Bright Near-Infrared Reporters-Embedded SERS Nanotags Library for Single-Animal Multiplex Monitoring Protein-Specific Nanomaterial Fate in Vivo

本文开发了一种基于磷脂双分子层保留和KI介导蚀刻的通用策略，构建了超亮近红外表面增强拉曼散射（SERS）标签库。这些新型标签信号强度提升40倍以上，可实现单粒子检测和3厘米深组织穿透，突破了传统毫米级深度限制。通过三重SERS标签标记不同蛋白（球蛋白、人血清白蛋白HSA、转铁蛋白）修饰的二氧化硅纳米颗粒，首次在单只小鼠体内实现多重检测，揭示HSA修饰可增加肝脾肺积累并减缓血液清除45.6%，为纳米毒理学调控和靶向纳米药物设计提供关键见解。

　　

亮点

我们开创性地利用磷脂双分子层作为桥梁开发新型金核-金壳纳米结构。关键创新包括：1）磷脂双分子层作为通用支架可包载多种脂溶性近红外染料；2）流体脂质双层表面允许原位生长棒状金纳米颗粒，通过碘化钾（KI）巧妙蚀刻融合成金壳结构。这种通用策略克服了先前限制，实现了非常规近红外染料的封装，产生具有深组织穿透能力的超亮标签。

结论

总之，我们开创了一种磷脂双分子层介导的策略，构建了包载多种近红外报告分子的超亮金核-壳SERS标签库，实现了单粒子检测灵敏度和前所未有的3厘米组织穿透深度。该平台通过启用弱金相互作用的近红外报告分子进行二氧化硅包被纳米材料追踪，克服了长期存在的染料限制，通过体内多重检测揭示预吸附蛋白可决定纳米材料命运。