在精准医学与多模态影像领域,单一成像手段往往难以兼顾"看得清"和"看得准"。将荧光成像的高灵敏度与CT成像的高空间分辨率结合起来,正在成为肿瘤靶向、淋巴结示踪和微创介入诊断的重要技术路径。而这类复合纳米体系的第一步质控,依然是那个最基础的问题——颗粒到底有多大、分布均不均匀。
一、 Cy5-碘海醇纳米颗粒:双模态造影的"明星载体"

Cy5是一种近红外荧光染料,发射波长约680 nm,具有荧光稳定性好、组织穿透能力强的特点,常用于生物示踪与医学影像研究。碘海醇则是成熟的X射线CT造影剂。将两者结合形成Cy5-碘海醇纳米颗粒,可以实现:
这类体系通常分散在水性环境中,粒径处于纳米尺度。研发与质控环节必须准确掌握其流体力学直径和粒径分布,才能判断分散稳定性、靶向行为和体内代谢表现。
二、 DLS测荧光样品的"看不见的坑"
动态光散射(DLS)是纳米颗粒粒径表征的首选方法:通过671 nm激光照射样品,在90°方向收集颗粒布朗运动引起的散射光涨落,经相关计算由Stokes-Einstein方程反演得到粒径分布。
但荧光样品会给这套逻辑带来本质干扰:
💡 荧光发射是"非相干光"——它在时间上随机、在光谱上偏移。当Cy5的发射谱(约680 nm)覆盖了DLS激光波长(671 nm)时,探测器收到的不再只是干净的弹性散射信号,还叠加了大量荧光背景噪声。
这种干扰会直接反映在相关曲线上:
相关函数截距被压低,信噪比急剧下降;
相关曲线看不到合理的衰减过程,无法反演粒径;
即便勉强出峰,分布也会失真、重复性极差。
换句话说,不是仪器不准,而是"荧光把散射信号淹没了"。
三、 解法:在光路端做光谱隔离
面对这种干扰,业界通常有两套思路:
稀释法:降低荧光分子浓度,但可能改变原有分散状态,且对强荧光样品效果有限;
窄带滤光片:在探测器前端加一片只允许671 nm附近窄带光通过的滤光片,把荧光发射的宽谱杂光挡在门外,只让弹性散射光进入相关器。
百特选择的是第二种——去荧光微量池套件。

本次测试采用BeNano 90 Zeta纳米粒度及Zeta电位分析仪,核心配置如下:
被测样品为两个不同批次的Cy5-碘海醇纳米颗粒原液,水性分散。
五、 结果对比:常规池"失明",去荧光池"看清"
1. 常规样品池:相关曲线崩溃
用常规PS池测试时,问题暴露得非常直接:
这说明常规光路下,Cy5的荧光发射已经严重破坏了DLS的信号基础。
2. 去荧光微量池:干净的相关曲线 + 稳定分布
切换到窄带滤光片去荧光池后,两个样品都跑出了高质量结果:
样品 | Z-均粒径 (nm) | PDI | 重复性 |
|---|
1#(去荧光) | 101.76 ± 3.23 | 0.262 | 三次重复标准差小 |
2#(去荧光) | 143.04 ± 1.73 | 0.063 | 三次重复标准差小 |
数据呈现三个关键信号:
相关曲线截距恢复:说明荧光背景被有效滤除,信噪比回到正常水平;
粒径分布单峰且可重复:三次测试结果高度一致,证明数据可靠;
PDI反映真实分散状态:2#样品PDI低至0.063,分散性优良;1#样品PDI略高,提示存在一定尺寸多态性,可作为配方优化的切入点。
六、 方法学价值:不止于Cy5-碘海醇
这套"BeNano 90 Zeta + 窄带滤光片去荧光池"的组合,解决的其实是一类共性难题:
只要样品的荧光发射谱与DLS激光波长存在重叠,都可以用同样的思路——不稀释、不改体系、在光路端做光谱隔离——拿到接近真实的原液粒径。
📌 对研发端而言,这意味着可以在不破坏配方的前提下,直接监控纳米载体的粒径演化;对QC端而言,16 μL的微量需求和三次重复的高再现性,让批量检测既快又稳。
七、 结语
Cy5-碘海醇纳米颗粒代表了多模态影像材料的发展方向,但它的"荧光属性"曾经是DLS表征的硬骨头。BeNano 90 Zeta通过窄带滤光片去荧光微量池,把荧光背景从相关函数中"剥"掉,让散射信号重新成为主角。
测试结果清晰表明:常规池测不到的样品,去荧光池可以稳定给出Z-均粒径、PDI和分布曲线——这不仅是一个应用案例的胜利,更为荧光纳米药物的粒径质控提供了一套可复制、可推广的标准方案。
在纳米医药从实验室走向产业化的进程中,谁能把"荧光"和"散射"这两束光分得更干净,谁就能更早看见真实的颗粒世界。