基于共价组合的两光子光探针用于现场可视化还原酶活动:从癌细胞到人类癌细胞组织
Chenfeng Xu1, Zhongxi Huang1, Jia Zhou1
1Key Laboratory of Flexible Electronics (KLOFE), School of Flexible Electronics (Future Technologies) & Institute of Advanced Materials (IAM), Nanjing Tech University, 30 South Puzhu Road, Nanjing, 211816, China.
Biosensors & bioelectronics
|September 10, 2024
概括
一种新的光探针,XN3,有效地检测了酸还原酶 (NTR) 活性,这是瘤中关键的缺氧生物标志物. 这种探测器可以精确地可视化癌症组织边界,从而改善诊断和手术指导.
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
- 癌症的诊断 癌症的诊断
背景情况:
- 酸还原酶 (NTR) 酶活性是瘤缺氧的关键生物标志物.
- 精确检测NTR活性对于癌症诊断和治疗监测至关重要.
- 现有的检测NTR活动的方法在灵敏度和特异性方面存在局限性.
研究的目的:
- 开发和评估用于检测NTR活动的新型两光子光探测器.
- 在响应时间,特异性和灵敏度方面识别具有优越性能的探头.
- 评估探针在可视化瘤缺氧和区分癌症和健康组织方面的实用性.
主要方法:
- 使用共价组装策略合成四个NTR可激活的两光子光探头.
- 使用与各种酸芳香基相关联的2-二甲基氨基-7-氧纳乙烯光体.
- 通过计算机对接模拟,体外测试和在小鼠和人类癌症组织中的体内成像进行评估.
主要成果:
- 与其他探测器相比,硫酸盐基探测器XN3表现出卓越的性能.
- 在检测NTR活动时,XN3表现出快速反应,高特异性和灵敏度.
- 探测器成功地可视化了各种癌细胞中的缺氧,并将小鼠的瘤与健康组织区分开来.
- 在人体结肠和直肠癌组织中,XN3允许在现场可视化NTR活性,识别瘤边界.
结论:
- XN3是监测NTR活动和评估瘤缺氧的高效探针.
- 探测器可以准确地划出癌症和正常组织之间的界限.
- XN3为癌症成像,诊断和手术内导航提供了一个有前途的新工具.
