多功能SiO2@PS聚苯乙烯核/硅殼微球珠基復合材料

微球分析通常建立在聚苯乙烯顆粒上。該聚合物載體可用有機染料編碼，具有理想的低密度、高折射率等材料特性，可用于細胞檢測。然而，官能團通常在聚合過程中集成，隨后的修飾僅限于這些基團的反應性。此外，聚苯乙烯作為核心材料，即使在功能化后，珠子表面仍然存在許多疏水區域，使得粒子在使用過程中容易發生非特異性吸附。后者需要幾個洗滌步驟，并在(生物)分析分析中使用添加劑。在這篇文章中，展示了如何通過使用單分散聚苯乙烯核/二氧化硅外殼粒子(SiO2@PS)來克服這些限制。將兩種不同疏水的BODIPY(硼二吡咯亞甲基)染料以不同濃度包裹在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)穩定的聚苯乙烯核中，在流式細胞儀的兩個獨立的檢測通道中形成5股陣列。隨后用等摩爾APTES/PEG(氨基丙基三乙氧基硅烷/聚乙二醇硅烷)共混物對二氧化硅殼進行改性，只需一步就能為雜化核殼微球增加多功能特性。

檢測原理

使用染料編碼的微球和間接信號產生的CS顆粒分析的原理：(1)混合和孵育；(2)流式細胞術讀取和解碼微球。

APTES為咖啡因衍生物(作為半抗原)提供了附著的氨基，從而創建了抗原偶聯微球；PEG部分**地**了抗體的非特異性結合，使表面具有防污性能。這是一種簡單的、免洗的、潛在的多重免疫化學檢測方法。信號的產生依賴于攜帶CAFH的CS微珠和樣本中的分析物之間的競爭反應，以獲得各自的一次抗體(Pab)。因為采用了間接分析的形式，所以添加了染料標記的二抗(SAB)，它與珠子上的PAb結合。所有試劑混合在一個隔間中，不需要額外的洗滌步驟，并產生競爭性的分析反應。使用流式細胞術進行信號讀出，可以從本質上區分珠相關熒光與背景信號，即從未結合的標記SAB中區分出來。以此方式，無需洗滌即可檢測分析響應，因為**地**了蛋白質(例如初級或檢測抗體)與攜帶APTES/PEG的設計微珠表面的非特異性結合。

實驗結果

圖1  在相應的解碼通道中用于功能化的綠色編碼(a，b)和紅色編碼(c，d)CS珠的門控和彩色直方圖和散點圖

用二氧化硅包裹摻雜的PS核心粒子沒有不良影響，綠色編碼的5-plex CS粒子陣列可以用流式細胞儀檢測到。在熒光直方圖(FL1-H和FL4-H)以及FL1-H和FSC-H之間的相關圖中，所有粒子群都可以很好地分辨出來。

圖2  G2/R2核(包覆前)和G2/R2-CS(包覆后)粒子的熒光光譜。

總的光譜特征，如帶寬和主要譜帶形狀沒有改變，表明染料在高度堿性條件下的二氧化硅包覆過程中保持完好。

圖3  粒子活化(1)在甲醇/鹽酸中的示意圖，僅用一元APTES的官能化(2a)，以及二元APTES/PEG共混物(2b)和CAFH的偶聯(3)。

將APTES(一元表面作為對照，CS1)或等摩爾APTES/PEGS共混物(二元表面，CS2)簡單地添加到不同溶劑中的預活化CS小球中進行功能化，而不需要任何額外的催化劑。在隨后的步驟中，對粒子CS1和CS2執行類似的CAFH耦合，產生CS1-CAFH和CS2-CAFH。

圖4 （A）四種不同免疫化學反應的顏色代碼。(B)不同反應條件下CS0、CS1和CS2功能化后的細胞計數測定結果。

在SC1中，存在明顯的非特異性吸附，SC2是在乙醇體系中制備的，在乙醇反應體系中無非特性吸附，而在水中存在非特異吸附，可能是由于在水溶液中，對于CS1/CS2-水，由于質子化的氨基和帶負電的硅醇表面之間的靜電相互作用，APTES往往形成單分子層。66因此，表面的屏蔽可能會防止活性較低的**硅烷(如氨基直接附近的PEG)的縮合。此外，水中氨基的部分質子化會**其對相鄰硅烷縮合反應的催化作用。相反，PEG可能優先凝聚在額外的多層位點或島嶼上，從而使氨基的總數基本保持不變。因此，PEG鏈可能不均勻分布，從而不能在表面均勻展開其防污性能。另一方面，對于在乙醇中官能化的CS2粒子，結果表明非特異性結合被**。

實際應用

以咖啡因為模型分析物測試分析性能。先，將CAFH共軛的CS2粒子(G3，R3)與其他四個非共軛的CS粒子混合，從叢集合中生成校準曲線。作為免洗滌檢測實際樣品中小分子的概念證明，在三種不同的飲料(樣品1，Maya Mate；樣品2，Club Mate；和樣品3；Club Mate IceTea)中測量了CAF的含量。在將飲料在mILI-Q水中稀釋1：20000后，無需洗滌步驟即可進行分析，結果如下圖所示。表S5提供的數據表明，可以測定CaF的含量，平均回收率為98±31%，范圍為68?146%，這對于一種簡單、免洗的分析方法是很好的。

產品供應列表：

表面功能化聚苯乙烯微球    

羧基化聚苯乙烯微球    

氨基化聚苯乙烯微球    

羧基功能化馬來酸酉干(MA)聚苯乙烯微球    

羧基功能化丙烯酸(AA)聚苯乙烯微球    

羧基功能化甲基丙烯酸(MAA)聚苯乙烯微球    

羧基功能化甲基丙烯酸甲酯(MMA)聚苯乙烯微球    

酰基化聚苯乙烯微球    

酞胺化聚苯乙烯微球    

酸化功能化聚苯乙烯微球    

單分散二氧化硅微球 單分散羧基二氧化硅微球    

單分散氨基二氧化硅微球    

單分散聚苯乙烯微球 聚苯乙烯微球    

交聯聚苯乙烯微球    

氨基聚苯乙烯微球    

交聯氨基聚苯乙烯微球    

羧基聚苯乙烯微球    

交聯羧基聚苯乙烯微球    

單分散熒光微球 紅色熒光微球    

橙色熒光微球    

綠色熒光微球    

氨基紅色熒光微球    

氨基橙色熒光微球    

氨基綠色熒光微球    

羧基紅色熒光微球    

羧基橙色熒光微球    

羧基綠色熒光微球    

彩色乳膠微球 紅色乳膠微球    

藍色乳膠微球    

黃色乳膠微球    

綠色乳膠微球    

紫色乳膠微球    

二氧化硅磁性微球 二氧化硅磁性微球-NH2    

二氧化硅磁性微球-COOH    

二氧化硅磁性微球-Epoxy    

二氧化硅磁性微球-SiOH    

聚苯乙烯磁性微球 聚苯乙烯磁性微球-NH2    

聚苯乙烯磁性微球-COOH    

聚苯乙烯磁性微球-Epoxy    

聚苯乙烯磁性微球-SiOH    

四氧化三鐵磁性微球 四氧化三鐵磁性微球-NH2    

四氧化三鐵磁性微球-COOH--貼吧    

四氧化三鐵磁性微球-Epoxy    

四氧化三鐵磁性微球-SiOH    

聚乳酸微球    

PLGA-Rhodamine(RhB),MW:15K    

羧基化紅色熒光PS微球（5μm）    

氨基化介孔二氧化硅微球（5μm）    

介孔二氧化硅（10μm）    

TpBD@SiO2微球    

碳酸鈣微球PCMS    

磁性SiO2-Fe3O4納米微球    

MOF二氧化錳微球    

單分散二氧化硅微球（500nm）    

單分散二氧化硅微球（1μm）    

單分散二氧化硅微球，5μm    

巰基化二氧化硅微球（800nm）    

羧基化PS微球（100nm）    

羧基化聚苯乙烯微球，粒徑100nm    

氨基化綠色熒光聚苯乙烯微球，3μm    

橙色熒光聚苯乙烯微球，100nm    

羧基化紅色熒光聚苯乙烯微球，500nm    

綠色熒光羧基化PS微球    

綠色熒光羧基化聚苯乙烯微球，粒徑7μm    

紅色熒光PS微球    

10μm紅色熒光聚苯乙烯微球    

橙色熒光PS微球    

水溶性橙色熒光PS微球    

氨基化PS微球，粒徑5μm    

聚苯乙烯微球    

疏水性聚苯乙烯微球    

親水性聚苯乙烯微球    

綠色熒光PS微球    

綠色熒光聚苯乙烯微球    

綠色熒光聚苯乙烯微球，粒徑5μm，分散于水中    

空心聚多巴胺微球    

聚苯乙烯空心微球400nm    

茶多酚吸附碳酸鈣微球    

20nm茶多酚-碳酸鈣微球    

PLGA微球（200nm）    

羧基化紅色熒光聚苯乙烯微球200nm    

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鏈霉親和素標記二氧化硅（1μm）    

聚乙烯醇(PVA)微球    

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聚谷氨酸乙酯(Ethyl齊岳PGA)微球    

生物可降解磁性納米金殼微球    

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二氧化硅綠色熒光微球齊岳5um    

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葉酸修飾殼聚糖微球FA-CTS/NP    

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接枝聚合物PAA-g-PIPA微球    

TiO2/Fe2O3多孔微球    

銀摻雜聚多巴胺納米微球負載石墨烯量子點PDANS@Ag/GQDs    

花狀納米氧化鋅微球    

有機配位聚合物多孔碳微球    

1微米多孔碳微球    

氟烷基化多孔碳微球    

不同尺寸多孔碳微球HPCSs定制    

聚合物修飾多孔碳微球PAP/HPCSs復合材料    

有機-無機雜化聚膦腈微球(PMSs)    

雜原子摻雜多孔碳微球(HMCMSs)    

鐵納米粒子摻雜多孔碳微球    

負載鋰基多孔碳微球。    

蛋黃-蛋殼結構多孔硅碳復合微球    

PEG聚乙二醇修飾多孔碳微球    

表面功能化多孔碳微球(P-CMSs)    

核殼磁性介孔碳納米微球    

碳包覆Au/TiO2介孔微球    

聚多巴胺納米微球(PDS)    

聚多巴胺改性海藻酸微球    

聚多巴胺/聚甲基丙烯酸復合微球    

金/聚多巴胺復合微球    

聚多巴胺納米微球負載石墨烯量子點    

聚多巴胺包覆四氧化三鐵微球    

聚乙二醇改性磁性聚多巴胺納米微球    

中空聚多巴胺微球    

多孔微球狀納米級生物玻璃    

單分散磁性介孔生物活性玻璃微球    

PLA微球齊岳100nm    

羥基喜樹堿葉酸-殼聚糖(FA-CTS/HCPT)微球    

右旋酮洛芬-β-環糊精微球    

前藥微球P(FPA-co-PEGMA)    

BSA-PHB/PEG微球    

PDA@DOX/PLGA微球定制    

殼聚糖海藻酸鈉微球空載體    

PMMA微球，5UM    

PLGA微球包載蛋白    

納米微球/碳球修飾氮化硼    

聚苯乙烯微球(c-PS)包覆氮化硼齊岳BN(s-BN)    

(SiO_2/Au)中孔復合微球納米金催化劑    

多孔PLGA-殼聚糖核殼結構復合微球    

氧化硅-聚苯乙烯納米復合微球    

纖維狀二氧化硅(F-SiO2)微球    

介孔SiO2/PPy復合微球    

單分散磁性聚苯乙烯納米球    

羧基-聚苯乙烯微球（多種修飾）    

白色乳液狀膠體白色乳液狀膠體    

羧基微球熒光微球    

熒光微球淡黃色乳液狀膠體    

紅色熒光微球    

彩色熒光微球    

稀土熒光微球    

藍色熒光微球    

彩色乳膠微球    

脲醛樹脂模板構建磁性微球    

四氧化三鐵磁性微球    

Streptavidin磁珠    

氨基磁珠 羧基磁珠 NHS磁珠 PEG化磁珠 Maleimide磁珠    

熒光標記磁珠    

Protein A/G磁珠    

硅包磁納米顆粒    

油溶性磁珠 硅包磁珠    

金磁納米顆粒微球    

Azide Groups磁性微球    

磁分選柱    

γ-三氧化二鐵磁性微球    

羧基交聯聚苯乙烯微球    

氨基交聯聚苯乙烯微球    

單分散雜化硅膠微球    

聚倍半硅氧烷微球    

羧基雜化硅膠微球    

氨基雜化硅膠微球    

單分散甲基丙烯酸環氧丙脂(GMA) 微球    

聚苯乙烯熒光微球-紅色 綠色 橙色 藍色    

氨基聚苯乙烯熒光微球 紅色 橙色 綠色    

羧基聚苯乙烯熒光微球 紅色 橙色 綠色    

紅色乳膠微球    

紫色乳膠聚苯乙烯磁性微球    

氨基修飾聚苯乙烯磁性微球    

羧基修飾聚苯乙烯磁性微球    

鏈霉親和素修飾聚苯乙烯磁性微球    

氨基羧基修飾脲醛樹脂磁性微球    

氨基羧基四氧化三鐵磁性微球    

三氧化二鐵磁性微球    

PS/DVB微球    

磺酸基聚苯乙烯微球    

聚苯乙烯熒光微球    

氨基介孔聚苯乙烯熒光微球    

羧基介孔聚苯乙烯熒光微球    

聚苯乙烯氧化鐵磁性微球    

熒光標記聚苯乙烯氧化鐵磁性微球    

表面羧基或氨基修飾聚苯乙烯熒光微球    

BSA修飾聚苯乙烯    

蛋白修飾聚苯乙烯    

鏈霉親和素修飾聚苯乙烯微球    

生物素修飾聚苯乙烯微球    

Polystyrene Particles    

熒光微球    

PMMA微球（聚甲基丙烯酯甲酯微球）    

單分散PS-DVB微球    

上述產品齊岳生物僅用于科研，不可用于人體實驗！

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