内生酶驱动的DNA纳米电机在活细胞中运行,用于微RNA成像
Tong Li1, Mengxu Sun1, Qianying Zhou1
1NMPA Key Laboratory for Research and Evaluation of Drug Metabolism, Guangdong Provincial Key Laboratory of New Drug Screening, School of Pharmaceutical Sciences, Southern Medical University, Guangzhou 510515, P.R. China.
Analytical chemistry
|September 28, 2023
概括
这项研究引入了一种由内源酶驱动的新型DNA纳米电机,用于在活细胞中敏感的微RNA (miRNA) 成像. 这一进步通过区分瘤细胞,为疾病诊断和监测提供了精确的工具.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 分子成像学分子成像学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 对活细胞中低丰度微RNA (miRNA) 的准确成像对于疾病诊断和进展监测至关重要.
- 现有的DNA纳米引擎显示出潜力,但由于驱动力和操作复杂性而面临限制.
研究的目的:
- 开发一种高效且简单的DNA纳米电机,用于敏感的细胞内miRNA成像.
- 为了利用内源酶作为纳米电机操作的动力源.
- 为了证明纳米电机在将癌细胞与正常细胞区分开来方面的能力.
主要方法:
- 提出了使用APE1酶作为燃料的内源酶驱动DNA纳米电机 (EEPDN).
- 使用没有额外添加剂的金纳米颗粒构建了纳米运动系统.
- 应用了EEPDN用于重复的运动周期,以实现活细胞中的miRNA成像.
主要成果:
- 由于APE1.1的高效率,在1.5小时内在活细胞中实现了高度敏感的miRNA成像.
- 成功区分了瘤细胞和正常细胞之间的特定miRNA表达.
- 通过开发的EEPDN系统证明了高瘤细胞选择性.
结论:
- 内生酶驱动的DNA纳米电机 (EEPDN) 为细胞内miRNA成像提供了灵敏和高效的工具.
- 这一策略克服了以前纳米电机的局限性,提供了更简单的设计和操作.
- EEPDN是一种有前途的细胞内分子成像工具,用于生物和医学应用,包括癌症诊断.
