細胞に浸透するペプチド輸送 非共振的に結合された,時間解像度のある光成像のための熱活性化遅延ナノ粒子
Zece Zhu, Di Tian, Pengli Gao1
1Key Laboratory for Organic Electronics and Information Displays & Jiangsu Key Laboratory for Biosensors, Institute of Advanced Materials (IAM) , Nanjing University of Posts and Telecommunications , Nanjing , 210023 , China.
Journal of the American Chemical Society
|December 12, 2018
まとめ
研究者は 細胞に浸透するナノ粒子を開発し 生物学的イメージングを進めた. これらのバイオコンパティブルなナノ粒子は 細胞膜を効率的に横断し 酸素が豊富な環境でも 明確なイメージングを可能にします
科学分野:
- ナノテクノロジー
- バイオメディカルイメージング
- 材料科学
背景:
- 発光する探査機と長時間活性化状態のナノ粒子 (NP) は,時間解像度の高い生物画像に不可欠です.
- 細胞膜は多くの非自然な化合物の吸収に重大な障壁を設け,効果的なイメージング剤の開発に挑戦しています.
- 生物互換性のある長寿命の発光ナノ粒子,特に非金属ナノ粒子の高い細胞膜透過性を達成することは,依然として重要な課題です.
研究 の 目的:
- 細胞膜の浸透性を高め,時間解像度の高い発光成像を行う新しい生物互換性ナノ粒子を設計・合成する.
- 細胞に浸透するペプチドを用いて 安定したナノ粒子を自己組織化することを研究する.
- 生物学的イメージングアプリケーション,特に酸素環境におけるこれらのナノ粒子の有効性を評価する.
主な方法:
- 水害性フッ素素を輸送するためのアンフィフィリック細胞浸透ペプチド,F6G6 ((rR) 3R2の設計.
- 3つの熱的に活性化された遅延光 (TADF) 分子 (4CzIPN,NAI-DPAC,BTZ-DMAC) をペプチドで水溶液中のナノ粒子に自己組み立て.
- ナノ粒子の細胞毒性と膜透過性の評価
- 酸素環境での時間解像度ルミネセンスのイメージングの実証.
主要な成果:
- 設計されたペプチドは,水性TADF分子から安定した,よく分散したナノ粒子の形成を容易にした.
- 生成されたナノ粒子は低細胞毒性と効率的な細胞膜浸透性を示した.
- TADFナノ粒子からの長寿命の発光は,酸素の存在下での時間解像度の高いイメージングを可能にしました.
- 非共性相互作用は,共性方法と比較して柔軟性と容易さを提供し,ナノ粒子配送に有効であることが証明されました.
結論:
- この研究では,TADF分子と細胞に浸透するペプチドを使用して,生物互換性のある細胞に浸透するナノ粒子を成功裏に開発しました.
- これらのナノ粒子は 膜の障壁を乗り越えて 生物学的システムにおける タイムレゾルトルミネッセンスの 画期的なイメージングに期待されています
- この発見は,分子とナノ粒子の非共性輸送のための細胞に浸透するペプチドの可能性を強調し,その適用範囲を拡大します.
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