基于尼罗河蓝色的纳米尺寸pH值传感器,用于远红和近红外同时进行实时生物成像

科学领域:

• 生物材料科学 生物材料科学
• 纳米技术 纳米技术
• 细胞成像 细胞成像

背景情况:

• 双阻塞共聚合物囊泡提供了针对药物输送和成像的潜力.
• 响应pH的材料对于感知酸性环境至关重要,这种情况在瘤和溶酶体中很常见.
• 现有的小分子染料往往因细胞吸收不良和细胞毒性而受到影响.

研究的目的:

• 为活细胞成像开发新型pH响应的二块化共聚合物囊泡.
• 使用基于尼罗河蓝的标签用于双色测量和光检测.
• 评估这些囊泡在检测瘤微环境和细胞内器官中的有效性.

主要方法:

• 合成聚二甲基酸乙烯酸胆-块-2-二甲基酸乙烯) [PMPC-PDPA]双块共聚物.
• 在水溶液中PMPC-PDPA自组装成囊泡.
• 用响应pH的尼罗河蓝基标签标记囊泡.
• 在活细胞和瘤模型中评估囊泡吸收,pH依赖色度变化和光发射变化.

主要成果:

• 由于生物模拟PMPC块,PMPC-PDPA囊泡在各种细胞系中表现出快速的细胞吸收.
• 囊泡表现出依赖pH值的色度变化,使得能够检测出酸性瘤区域.
• 溶解体和早期内分体的细胞内染色是通过微妙的光发射变化实现的.
• 开发的纳米颗粒显示出高效的细胞吸收和双重传感能力,性能优于小分子染料.

结论:

• 用尼罗河蓝色染料标记的pH敏感的PMPC-PDPA囊泡作为活细胞成像的多功能双能力生物传感器.
• 这些探针有效可视化瘤间歇性缺氧/酸性区域和细胞内隔离区.
• 纳米粒子设计克服了小分子染料的局限性,提供了更好的生物相容性和细胞向.