在缺血性中风中进行空间分辨率pH成像的酶可激活的比度DNA纳米传感器的工程

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:

• 准确的细胞内pH值成像对于理解缺血性中风 (IS) 进展和识别可治疗组织至关重要.
• 目前用于IS特定的pH传感的方法有限,这对有效的中风管理构成了挑战.

研究的目的:

• 设计一种新型的apurinic/apyrimidinic内核酶1 (APE1) -可激活的比度DNA纳米传感器 (LPF) 用于IS特定的pH成像.
• 允许在缺血性中风期间空间分辨监测细胞内pH值变化.

主要方法:

• 开发了一种脂体封装的双链DNA探针 (PF),具有pH依赖的i-动机和APE1可切割部位.
• 在Cy3和Cy5之间利用Förster共振能量转移 (FRET) 进行比度pH传感.
• 在缺氧-葡萄糖 (OGD) 细胞和MCAO小鼠模型中验证了纳米传感器的特异性和激活.

主要成果:

• LPF纳米传感器显示了由APE1触发的pH依赖激活,在IS病变中上调调节.
• 在体外和体外研究证实了纳米传感器在IS条件下专门监测pH值变化的能力.
• 在MCAO小鼠中,LPF成功追踪了动态pH梯度,显示了酶介导的,IS特定的激活.

结论:

• 建立了第一个APE1激活的比度纳米传感器,用于在缺血性中风中精确的pH成像.
• LPF纳米传感器为中风诊断和个性化干预措施的开发提供了一个有前途的平台.