化基架化探针用于视觉检测活体细菌中的还原酶
Jiqiang Liu1,2,3, Abdulkadir Zakari Abdulkadir1,4, Siye Wu2
1Guangdong Key Laboratory of Nanomedicine, CAS-HK Joint Lab of Biomaterials, CAS Key Laboratory of Biomedical Imaging Science and System, Shenzhen Key Laboratory of Metabolic Halth, Shenzhen Metabolism and Reproductive Targeted Delivery Proof-of-Concept Center, Shenzhen Engineering Laboratory of Nanomedicine and Nanoformulations, CAS Key Lab for Health Informatics, Shenzhen Institutes of Advanced Technology, Chinese Academy of Sciences, Shenzhen, 518055, China. pf.zhang@siat.ac.cn.
Journal of materials chemistry. B
|September 4, 2025
概括
我们开发了一种新型的光探测器Cy5-NO2, 这种探测器为实时细菌检测提供了灵敏和特定的方法,
科学领域:
- 化学生物学
- 分子探测器
- 检测细菌
背景情况:
- 细菌感染需要快速,敏感和特定的检测方法进行诊断和研究.
- 现有的方法通常面临速度,灵敏度或特异性的限制.
- 亚还原酶 (NTR) 活性是细菌代谢的一个关键指标.
研究的目的:
- 开发一种新的光探测器Cy5-NO2,用于实时监测细菌缩酶 (NTR) 活性.
- 建立一个敏感的,特定的,稳定的细菌检测探头.
- 为了阐明探测器的光"打开"机制.
主要方法:
- 通过精简,高产量的过程合成Cy5-NO2.
- 使用X射线结晶学和光谱学方法进行表征.
- 在NTR介导的降低和检测极限下对光增强的评估.
- 时间依赖密度函数理论 (TDDFT) 计算以阐明机制.
- 聚焦激光扫描显微镜 (CLSM) 用于活细菌细胞成像.
主要成果:
- Cy5-NO2是一种稳定,含有的光探针,没有染色学合成.
- 探测器在NTR降低时显示出30倍的光增强 (620nm),检测极限为10 ng mL-1.
- 由于电荷转移到局部激发过渡,TDDFT计算证实了光"启动"机制.
- 在生理条件下观察到高特异性NTR.
- 成功检测活细菌细胞 (E. 大肠杆菌,S 通过使用CLSM.
结论:
- Cy5-NO2是一种高效的"开启"光探测器,用于NTR活动.
- 该探测器表现出极好的稳定性,灵敏性和细菌检测特异性.
- Cy5-NO2在临床诊断和微生物成像应用方面具有重大潜力.
