荧光“点”——即可以发光的微小颗粒——具有多种有前景的生物医学应用，从帮助临床医生更好地识别肿瘤边缘到在体内深处输送药物。然而，制作这样的点通常是一个漫长而乏味的过程，需要使用刺激性化学品。现在，NIBIB 资助的研究人员正在开发一种荧光点，它不仅更容易制作，而且使用环保材料。

NIBIB 项目主任 Tatjana Atanasijevic 博士说，这项原理验证研究概述了一种新的‘绿色’方法来制造荧光纳米材料，这是生物医学领域的新兴分子，分子探针和成像剂。这里概述的研究提供了基本的见解，可能会导致一种更便宜、更安全的方法来合成这种重要类型的纳米粒子。

荧光点的传统合成方法通常需要使用有机溶剂，有机溶剂可有效帮助分解物质并促进化学反应。然而，有机溶剂可能易燃、易挥发和致癌，如果处理不当，则具有潜在危险。更重要的是，荧光点的合成通常既费时又复杂，代表了大规模制造的各种挑战。

但内布拉斯加大学医学中心 (UNMC) 的研究人员正在研究另一种策略。它们结合的透明质酸酸，常见的碳水化合物，与特定的氨基酸（即构成蛋白质分子）沿。这两种成分在我们体内都很丰富，而且重要的是，它们都可以溶于水。后一特性否定了对有毒有机溶剂的需要。

资深研究作者、UNMC 药物科学系副教授 Aaron Mohs 博士解释说，与传统的荧光点不同，我们的点结合了两种天然材料。这不仅简化了我们纳米材料的合成，而且还利用了这些分子的生物相容性，有可能使它们成为适用于各种不同环境的理想纳米颗粒。

通常，当研究人员制造荧光颗粒时，他们会使用具有荧光特性的起始材料。然而，透明质酸和氨基酸本身都不是特别荧光。为了让他们的点发光，Mohs 和同事利用了这些材料结合时发生的独特化学反应。由于透明质酸与某些氨基酸相互作用，这些分子共享的电子会受到限制，从而影响电子在暴露于特定波长的光下时的反应。这种现象被称为交联增强发射。结果？这些点在特定条件下会发出蓝色光，从而可以在细胞中观察纳米粒子。

除了生物医学成像应用之外，研究人员还想研究这些荧光纳米粒子是否可用于药物治疗送货。他们用阿霉素（一种常见的癌症化学治疗剂）加载了点，并评估了其药物释放特性和细胞毒性作用。与标准多柔比星相比，载有多柔比星的点在标准药物释放试验中释放药物更慢，并且在乳腺癌细胞中表现出更强的杀伤力。辉瑞的资深科学家、第一研究作者 Deep Bhattacharya 博士解释说，虽然大量标准阿霉素通过药物流出机制从细胞中泵出，但当我们将药物包裹在点内时，我们可能在某种程度上绕过了这种效应，纳米点中的这种截留允许增加治疗有效载荷并延长阿霉素在细胞中的释放。

Mohs 指出，这项概念验证工作只是他们荧光点的开始。我们希望对这些点进行进一步的修改，使它们更好地用于组织中的生物检测。但这项初步研究证明了这些点的成像和药物输送特性，我们可以使用环保材料制造它们。