细胞摄取实验如何选择荧光聚苯乙烯纳米颗粒？西安瑞禧生物能否定制粒径与表面氨基密度？

荧光聚苯乙烯纳米颗粒（Fluorescent Polystyrene Nanoparticles，PS-NPs）常用于细胞摄取、内吞机制、细胞内定位及纳米材料生物学效应研究。

在实际实验中，颗粒粒径、表面氨基密度、荧光染料类型及分散稳定性，均可能影响细胞摄取和荧光检测结果。

选择荧光聚苯乙烯纳米颗粒，不能只看荧光强度，还应同时控制粒径、表面官能团密度、PDI和细胞相容性。

一、细胞摄取实验应该如何选择荧光聚苯乙烯纳米颗粒？

1. 根据细胞类型选择粒径

不同粒径的聚苯乙烯纳米颗粒具有不同的细胞摄取行为。对于需要比较纳米颗粒内吞差异的研究，可考虑设置50、100、200 nm等粒径梯度。实际粒径范围应根据细胞类型和研究目的确定。

2. 根据实验需求选择表面官能团

PS-NH₂氨基化聚苯乙烯纳米颗粒可用于研究表面正电性及氨基修饰对细胞摄取的影响；PS-COOH羧基化颗粒适合研究不同表面化学性质，并可用于后续生物分子偶联。

3. 根据检测设备选择荧光标记

流式细胞术和共聚焦显微镜实验应考虑激发与发射波长是否匹配，尽量避免与细胞自发荧光、DAPI、FITC等其他荧光信号发生明显串色。

4. 关注氨基密度和培养基稳定性

表面氨基密度会影响颗粒电荷、蛋白吸附及细胞相互作用。应结合Zeta电位、表面氨基定量和培养基中的粒径变化评价，而不能仅凭正电位判断氨基密度。

二、真实实验文献：不同粒径和氨基修饰对细胞摄取有哪些影响？

2021年，《PLOS ONE》发表研究《Uptake and toxicity of polystyrene micro/nanoplastics in gastric cells: Effects of particle size and surface functionalization》。

研究人员比较50、100、1000 nm荧光聚苯乙烯颗粒在SNU-1人胃癌细胞中的摄取情况，并分析氨基化、羧基化及未修饰颗粒之间的差异。

实验结果显示，在该研究采用的4小时处理条件下：

• 50 nm氨基化颗粒的细胞摄取比例约为14%；

• 100 nm氨基化颗粒的摄取比例约为4%；

• 1000 nm氨基化颗粒的摄取比例约为1.1%；

• 50 nm羧基化和未修饰颗粒的摄取比例分别约为5.4%和4.7%。

图1：不同粒径与表面官能团对聚苯乙烯颗粒细胞摄取比例的影响。Figure 1A比较不同表面修饰，Figure 1B比较粒径差异。

图2：不同粒径及表面修饰聚苯乙烯颗粒的细胞共聚焦成像。绿色代表荧光颗粒，蓝色代表细胞核，红色代表细胞膜。

值得注意的是，50 nm氨基化颗粒虽然表现出更高的摄取比例，但也在较低浓度下产生了更明显的细胞毒性。这说明提高细胞摄取率并不等于改善细胞相容性，必须同时评价细胞活力。

三、瑞禧供货文献：80 nm与150 nm荧光聚苯乙烯纳米颗粒的科研应用

2024年，《Biochemical and Biophysical Research Communications》发表研究《Polystyrene nanoplastics enhance poxvirus preference for migrasome-mediated transmission》。

论文Materials and Methods部分明确记载，80 nm和150 nm红色荧光聚苯乙烯纳米颗粒采购自西安瑞禧生物（RUIXIBIO）。

研究人员利用两种粒径的荧光PS-NPs，观察纳米颗粒与Huh7.5.1细胞迁移体之间的相互作用。

实验结果显示：

• 80 nm和150 nm颗粒均可诱导实验体系中的迁移体形成。

• 在所测试条件下，80 nm颗粒的诱导作用比150 nm颗粒更明显。

• 80 nm颗粒在100 μg/mL及200 μg/mL处理24小时后，能够明显增加迁移体数量。

• 荧光成像显示，标记的聚苯乙烯纳米颗粒与细胞回缩纤维存在共定位现象。

该研究提供了西安瑞禧生物荧光聚苯乙烯纳米颗粒用于细胞荧光示踪研究的实际案例。需要注意，迁移体形成与细胞内吞并非相同指标，不能将迁移体数量增加直接解释为细胞摄取率提高。

另有2022年《International Journal of Nanomedicine》研究明确记载，使用了瑞禧提供的80 nm和2 μm聚苯乙烯颗粒。

四、西安瑞禧生物能否定制粒径与表面氨基密度？

针对细胞摄取、纳米颗粒内吞及荧光示踪研究，西安瑞禧生物可围绕聚苯乙烯纳米颗粒的粒径、荧光标记和表面官能化提供科研定制支持。

1. 不同粒径聚苯乙烯微球定制

可根据研究需求讨论50、80、100、150、200 nm等目标粒径及其他规格的制备方案，结合粒径分布、PDI和分散稳定性进行工艺筛选。

2. 荧光聚苯乙烯纳米颗粒定制

支持根据流式细胞术、共聚焦显微镜等应用需求选择荧光颜色、激发与发射波段，设计适宜的颗粒荧光标记方案。

3. PS-NH₂表面氨基密度优化

可围绕不同表面氨基密度开展功能化方案设计与梯度筛选，通过调整表面修饰工艺，比较氨基含量、Zeta电位和颗粒稳定性。

对于需要定量控制氨基密度的项目，可讨论采用茚三酮法、TNBS法或其他适用方法测定可及氨基含量，并以nmol/mg或单位表面积官能团数量表示。具体可达到的密度范围与检测精度需要实验确认。

4. 荧光微球表征与实验适配

可根据需求制定粒径、PDI、Zeta电位、荧光光谱、表面官能团含量及分散稳定性的评价方案，为后续细胞摄取实验提供材料参数依据。

对于需要比较不同粒径、不同氨基密度及不同荧光标记对细胞摄取行为影响的研究，西安瑞禧生物可提供材料选型和定制方案支持。具体目标规格、检测项目与交付标准应根据实际项目确定。

参考文献

[1] Banerjee A, Billey LO, Shelver WL. Uptake and toxicity of polystyrene micro/nanoplastics in gastric cells: Effects of particle size and surface functionalization. PLOS ONE, 2021, 16(12): e0260803.

DOI：https://doi.org/10.1371/journal.pone.0260803

[2] Tang X, Hou Y, Zhao M, et al. Polystyrene nanoplastics enhance poxvirus preference for migrasome-mediated transmission. Biochemical and Biophysical Research Communications, 2024, 734:150619.

DOI：https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2024.150619

[3] Shi X, Wang X, Huang R, et al. Cytotoxicity and Genotoxicity of Polystyrene Micro- and Nanoplastics with Different Size and Surface Modification in A549 Cells. International Journal of Nanomedicine, 2022, 17:4509–4523.

DOI：https://doi.org/10.2147/IJN.S381776

本文涉及材料与定制服务仅用于科学研究，不用于人体实验。