一个近红外光探针用于追踪细胞和斑马鱼中的内源和外源H₂O₂

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 分析化学 分析化学
• 分子成像学分子成像学

背景情况:

• 过氧化 (H2O2) 是一个关键的信号分子,在病理部位的水平波动,使其成为早期疾病诊断的潜在生物标志物.
• 在复杂的体内环境中监测H2O2需要探测器,提供准确的检测,而不干扰其他生理过程.

研究的目的:

• 设计和合成新的近红外 (NIR) 光探测器,用于敏感和选择性检测H2O2.
• 评估这些探头的性能,包括响应时间,生物相容性,水溶性和检测极限.
• 为了证明开发的H2O2监测探头在生物系统和疾病模型中的适用性.

主要方法:

• 设计和合成两个新的NIR光探头,LTA和LTQ,利用分子内电荷转移 (ICT) 机制.
• 对H2O2的探针反应的评估,包括动力学和选择性.
• 评估探针特性,如生物相容性,水溶性,斯托克斯转移和检测极限.
• 使用活细胞和斑马鱼模型进行体外和体内成像实验,包括APAP诱导的肝损伤.

主要成果:

• 无论是LTA和LTQ探测器都对H2O2表现出良好的反应,而LTA显示出更快的反应速度.
• 探测器LTA具有良好的特点,包括良好的生物相容性,水溶性,较大的斯托克斯转移 (95 nm) 和低检测极限 (4.525 μM).
• 探头LTA成功地用于在活细胞和斑马鱼中视觉检测H2O2,并在APAP诱导的肝损伤模型中有效监测H2O2水平的变化.

结论:

• 开发的NIR光探测器LTA是复杂的生物环境中准确而敏感的H2O2检测的有希望的工具.
• LTA的快速反应,生物相容性和成像能力使其适合实时监测H2O2波动.
• 这种探测器有助于研究H2O2在生理和病理过程中的作用,可能有助于早期诊断疾病.