超敏感な近赤外線光強化プローブで,体内ニトロレドクタゼ画像処理を行う
Yuhao Li1, Yun Sun1, Jiachang Li1
1Department of Chemistry and State Key Laboratory of Molecular Engineering of Polymers and Collaborative Innovation Center of Chemistry for Energy Materials, Fudan University, Shanghai 200433, P. R. China.
Journal of the American Chemical Society
|April 30, 2015
まとめ
研究者らは,低酸素性腫瘍における窒素還元酵素 (NTR) の迅速かつ選択的な検出のために,新しい近赤外線光プローブ (Cy7-1) を開発した. このプローブは,腫瘍低酸素症の有効な in vivo 画像と診断を可能にします.
科学分野:
- バイオメディカルエンジニアリング
- オプティカルイマージング (光学画像)
- 分子探査機による分子探査機
背景:
- 窒素還元酵素 (NTR) は下毒性腫瘍で過剰発現しており,その検出は極めて重要です.
- NTR検出のための既存の光学的な方法は,特に in vivo アプリケーションでは限られています.
- 効率的なNTRモニタリングのために,近赤外線 (NIR) の光探査機が必要である.
研究 の 目的:
- NTR検出のための光探査機として新しいNIRサイアニン染料の設計と評価.
- 低毒性腫瘍におけるNTRのインビボモニタリングとバイオイメージングのための効果的なプローブを開発する.
- 探査機のNTRに対する反応を支配する構造-機能関係を解明する.
主な方法:
- 異なるニトロアロマティックグループを持つ5種類のNIRサイアニン染料 (Cy7-1-5) の合成と特徴付け.
- 探査機の性能のインビトロ評価,運動光学研究を含む.
- 低酸素細胞とネズミの腫瘍モデルにおけるコンフォカル光顕微鏡を用いたin vivoバイオイマージング.
主要な成果:
- パラ-ニトロベンゾ酸塩群を搭載した探査機Cy7-1は,NTR検出時にNIR光の急速な増強を示した.
- 理論的研究により,リンカーとニトロ群の位置が,水素結合と空間構造の重要性が明らかになった.
- 探査機は,低酸素A549細胞のNTRを成功裏に検出し,腫瘍の低酸素を in vivoで視覚化しました.
結論:
- Cy7-1は,選択的かつ効率的なNTR検出のための有望なNIR光探査機です.
- 探査機の光増強メカニズムは,NTR触媒による還元による電子転送プロセスのブロックを伴う.
- この技術は,腫瘍低酸素診断と光誘導バイオイメージングの可能性を秘めています.
