自发光的铜-明协调聚合物用于生物发光成像氧化损伤的成像
He Gao1, Tong Sun1, Wenshuang Wang1
1State Key Laboratory of Medicinal Chemical Biology, College of Pharmacy and Tianjin Key Laboratory of Molecular Drug Research, Nankai University, Haihe Education Park, 38 Tongyan Road, Tianjin 300353, People's Republic of China.
Analytical chemistry
|October 4, 2024
概括
一种新型的化学发光纳米探测器,Cu-Lum@NPs,可以在炎症中灵敏地检测反应性氧物种 (ROS). 这一突破为细胞和动物的早期疾病诊断提供了增强的成像.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 纳米技术 纳米技术
- 化学生物学 化学生物学
背景情况:
- 早期疾病诊断依赖于在炎症期间及时检测反应性氧物种 (ROS).
- 化学发光 (CL) 成像为ROS可视化提供了高灵敏度,克服了光探针的局限性.
- 开发用于ROS成像的明亮,可制造的CL探头仍然是一个挑战.
研究的目的:
- 合成一种新的化学发光纳米探针 (Cu-Lum@NPs) 用于在炎症条件下敏感的ROS成像.
- 通过纳米探针研究ROS诱导发光增强的机制.
- 评估Cu-Lum@NPs在*体外*和*体内*ROS检测和疾病成像中的有效性.
主要方法:
- 使用铜离子和醇的一步溶热合成Cu-Lum@NPs.
- 纳米探针结构和过氧化酶类活性的表征.
- 在溶液和生物样本 (中性粒细胞) 中对ROS响应的发光增强的评估.
- 在活细胞和动物中*in vivo*CL成像性能的评估,包括信号与噪声比和持久性.
主要成果:
- Cu-Lum@NPs表现出内在的过氧化酶类活性,通过芬顿反应催化ROS生成.
- 增强和加速的ROS响应发光 (溶液中10-1600倍,中性粒细胞中>100倍),持久持续.
- 在*in vitro*和*in vivo*内源性ROS的CL成像中实现了高信号噪声比 (>96) .
- 促进了特定组织的氧化损伤成像.
结论:
- Cu-Lum@NPs是一种高度敏感且易于制造的CL纳米探针,用于ROS成像.
- 探测器显示显著增强和持续的发光,这对于ROS检测至关重要.
- Cu-Lum@NPs显示出早期诊断和监测ROS相关疾病的巨大潜力.
