MnO₂双模态纳米探针怎么定制？荧光标记与MRI功能一体化

MnO₂二维纳米片作为新型多功能纳米诊疗基质，拥有良好的T1-weighted磁共振成像（MRI）响应、肿瘤微环境响应降解（响应谷胱甘肽GSH）的特性；单纯二氧化锰纳米材料缺少荧光信号输出，限制了其在精准成像上的应用。Sur-Release公司，面向MRI-荧光双模态成像方向科研开发，完成表面修饰、荧光分子偶联、靶向改性、粒度调控以及全套材料表征，助力肿瘤微环境成像、诊疗一体化课题研究。

图1｜MnO₂双模态纳米探针怎么定制？荧光标记与MRI功能一体化

◆ 一、荧光标记MnO₂纳米探针相关产品推荐

基础荧光型

FITC标记MnO₂纳米颗粒（绿色荧光示踪）

Cy3标记MnO₂纳米颗粒（橙红色荧光）

Cy5标记MnO₂纳米探针（细胞与组织成像）

Cy5.5标记MnO₂纳米探针（近红外荧光）

Cy7标记MnO₂纳米探针（深层组织示踪）

ICG负载MnO₂纳米颗粒（近红外荧光成像）

PEG水溶性改性型

MnO₂ PEG FITC纳米探针（水溶性增强）

MnO₂ PEG Cy5纳米探针（红色荧光示踪）

MnO₂ PEG Cy7纳米探针（近红外成像）

MnO₂ PEG ICG复合探针（荧光与MRI双模态）

MnO₂ PEG NH₂纳米颗粒（预留氨基）

MnO₂ PEG COOH纳米颗粒（便于配体偶联）

MnO₂ PEG MAL纳米颗粒（适合含巯基多肽连接）

靶向双模态探针

FA PEG MnO₂ Cy5纳米探针（叶酸受体靶向）

cRGD PEG MnO₂ Cy5.5纳米探针（整合素靶向）

Angiopep 2 PEG MnO₂ Cy7纳米探针（脑靶向研究）

HA MnO₂ Cy5纳米探针（CD44相关研究）

适配体修饰MnO₂荧光纳米探针（序列可定制）

抗体修饰MnO₂双模态探针（抗体类型可选）

响应与载药型

GSH响应型MnO₂ Cy5纳米探针（还原微环境响应）

酸响应型MnO₂ ICG纳米探针（酸性环境研究）

MnO₂ Ce6复合纳米探针（荧光与光动力研究）

MnO₂ DOX Cy5载药纳米探针（载药与示踪）

介孔MnO₂ PEG Cy7纳米载体（孔道负载型）

MnO₂包覆介孔二氧化硅荧光探针（核壳结构）

可定制粒径、形貌、PEG分子量、荧光染料、表面电位、靶向配体及样品状态，提供冻干粉或分散液。检测项目可包括TEM、DLS、PDI、Zeta、UV Vis、荧光光谱、元素分析及MRI弛豫性能测试。

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◆ 二、具体改性定制细则

✦ 定制项目 ｜ 可选参数与设计细则（MRI-荧光双模态探针）

✦ MnO₂基底类型 ｜ 球形MnO₂纳米颗粒（20-120nm）；超薄二维MnO₂纳米片（横向50-300nm，厚度1-5nm）

✦ 荧光标记方案 ｜ ①有机染料共价偶联（Cy5/Cy5.5/Cy7/Ce6；适合近红外活体荧光成像）；②纳米荧光颗粒复合（UCNP、碳量子点复合MnO₂）；③物理吸附包埋（适合快速构建探针，稳定性偏弱）

✦ PEG修饰规格 ｜PEG2000、PEG3400、PEG5000；末端基团-NH₂、-COOH、-MAL；可做靶向配体接枝

✦ 靶向分子 ｜RGD、FA叶酸、HA透明质酸；也支持客户提供多肽进行偶联

✦ 微环境响应 ｜pH响应降解；GSH还原降解；可设计ROS响应裂解连接臂

✦ 规模 ｜mg级小试；数百mg中试；g级放大制备

技术说明：MnO₂本身可作为T1磁共振造影组分；当肿瘤部位高浓度GSH还原分解MnO₂，Mn²⁺释放后进一步增强MRI信号；同时所偶联荧光分子输出荧光信号，以此实现MRI解剖定位+荧光高灵敏示踪的双模态成像；需要控制荧光标记量，避免荧光猝灭。

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◆ 三、Sur-Release公司

Sur-Release公司，支持从小试mg级别逐步放大至g级制备。可基于MnO₂纳米片、MnO₂纳米颗粒两种基质开展荧光标记改性；同时完成亲水改性、PEG长链修饰、靶向配体偶联，实现磁共振MRI与荧光协同成像，适配体外细胞荧光标记、离体组织成像以及小动物活体双模态成像，面向科研课题、新药前期材料开发提供一站式定制：

✦ 1）基底调控：MnO₂纳米颗粒/超薄MnO₂二维纳米片的尺寸、片层厚度定制；

✦ 2）荧光标记偶联：物理吸附、共价偶联两种标记方式；可偶联有机荧光染料（Cy5、Cy5.5、Cy7、Ce6）；亦可偶联量子点（碳量子点、上转换UCNP）；

✦ 3）表面亲水改性：DSPE-PEG、mPEG、氨基-PEG、羧基-PEG修饰，改善胶体稳定性，降低网状内皮系统非特异性吞噬；

✦ 4）靶向功能修饰：PEG末端接RGD、叶酸、透明质酸HA等靶向分子；

✦ 5）响应性修饰：可叠加GSH/pH双重响应设计；

✦ 6）成品形态：水溶液分散液或者冻干粉末交付；同步出具COA质检报告。

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◆ 四、定制成品检测项目

TEM/SEM：观察纳米片或纳米颗粒形貌，统计粒径与片层横向尺寸；

DLS-Zeta电位：水合粒径、Zeta电位，评估胶体分散稳定性；

UV-Vis-NIR吸收光谱：确认MnO₂特征吸收与荧光染料吸收峰；

荧光光谱检测：荧光激发-发射光谱，测定荧光强度；

MRI核磁弛豫率测试（r1值测定），评估磁共振造影能力；

FT-IR红外光谱：验证PEG、靶向多肽是否成功接枝；

XPS元素分析：确认Mn元素价态；

体外GSH响应降解测试（可选），验证肿瘤微环境响应性能；

细胞初筛毒性（可选，客户按需选择）。

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◆ 五、Sur-Release公司

双模态探针研发经验：熟悉MnO₂纳米基质的氧化还原特性，在荧光标记过程中可降低荧光淬灭风险，兼顾MRI造影性能与荧光发光效率。

表面改性方式灵活：支持对已合成MnO₂纳米材料进行后修饰，也可在合成过程中原位复合荧光组分，并同步完成PEG亲水改性。

水相稳定性优化：通过调节PEG分子量与接枝密度，改善材料在生理缓冲液中的分散性和胶体稳定性，减少非特异性蛋白吸附。

多种制备规模可选：支持毫克级小试、动物实验批量制备及逐步放量，可根据实验阶段、样品用量和预算灵活调整。

完整表征与质量控制：每批定制样品可提供TEM、DLS、Zeta、UV Vis、荧光光谱等检测结果，并配套COA报告，便于科研数据记录与追溯。

交付后技术支持：提供样品储存、复溶及分散建议，并针对细胞摄取、给药和活体成像实验中的常见问题提供技术咨询。

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◆ 六、选型指南

体外细胞层面双模态成像：优先选择小尺寸球形MnO₂纳米颗粒；Cy5.5荧光标记+PEG2000改性；无需额外靶向；适合细胞水平荧光-MRI表征；

小动物活体肿瘤成像（被动富集EPR效应）：超薄MnO₂纳米片，Cy7标记，PEG5000长链修饰；延长体内循环时间，依靠EPR富集肿瘤；开展活体MRI与荧光成像；

主动靶向肿瘤双模态探针：MnO₂纳米片+Cy7；PEG末端偶联RGD或叶酸靶向分子；实现靶向富集；适合肿瘤靶向成像以及诊疗一体化；

诊疗一体化方向（兼顾成像+光动力）：MnO₂基底偶联Ce6光敏剂；利用MnO₂缓解肿瘤乏氧同时完成MRI-荧光成像与PDT光动力治疗。

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◆ 七、标准化定制流程

需求沟通：客户明确基底（纳米片还是纳米颗粒）；需要偶联哪一类荧光分子；是否需要PEG修饰以及靶向；实验用途（细胞实验/小动物活体MRI-荧光双模态成像）；样品需求量；成品形态（溶液/冻干粉末）；

方案评估与报价：技术人员评估工艺可行性；出具改性方案，确认检测指标与交付周期；

合成与改性标记：MnO₂基质制备；表面活化；荧光分子偶联；PEG接枝；纯化（离心、透析去除游离荧光染料以及小分子杂质）；

全套表征检测：完成形貌、光学、磁共振弛豫检测；筛选合格批次；整理检测图谱数据；

样品交付：交付样品+COA质检报告；附带储存条件说明；

售后技术对接：针对样品使用、保存、实验过程疑问提供技术沟通。

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◆ 八、定制之前需要重点注意事项

明确实验应用方向：仅体外细胞实验还是小动物活体成像；活体实验对胶体稳定性、非特异性吸附的要求显著更高；优先选用高分子量PEG；

荧光标记方式选择：共价偶联稳定性优于物理吸附；物理吸附样品容易在血清环境发生荧光分子脱落；活体成像项目优先选择共价偶联；提前确认是否需要做GSH响应降解性能测试以及MRI弛豫r1检测；该两项表征属于可选测试项；

成品形态确认：水溶液分散液需要确认是否需要无菌；活体动物实验建议优先无菌分装；冻干粉末便于长期保存；

预留交付周期：普通荧光标记改性定制周期7-12工作日；叠加靶向多肽偶联、多项额外表征的复杂定制项目周期适当延长，建议提前沟通排期。

Sur-Release公司，承接荧光标记MnO₂纳米探针定制开发，面向MRI-荧光双模态成像方向，从基底合成、荧光分子偶联、PEG亲水改性、靶向修饰再到全套表征交付，支持科研小试到放大制备，助力肿瘤微环境成像、纳米诊疗一体化的课题开发。

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◆ 九、定制案例

案例一：活体肿瘤靶向双模态纳米探针定制（研究院）客户开发活体小动物肿瘤成像探针；定制RGD靶向-Cy7标记PEG改性MnO₂纳米片；横向尺寸控制80-130nm；长链PEG5000修饰降低非特异性吸附；静脉给药后小动物MRI可观察肿瘤部位Mn信号增强；同时近红外荧光实现肿瘤位置荧光示踪；用于活体层面肿瘤靶向成像评估。

图5｜案例一：活体肿瘤靶向双模态纳米探针定制

案例二：GSH响应型诊疗探针定制（药企研发）客户需要可响应肿瘤微环境降解的双模态探针；Ce6光敏剂标记MnO₂纳米片；PEG-HA透明质酸修饰；探针进入肿瘤之后高GSH环境促使MnO₂分解，释放Mn²⁺增强MRI同时释放Ce6，完成荧光成像联合光动力治疗，服务于前期诊疗材料开发。

图6｜案例二：GSH响应型诊疗探针定制