Angew：近红外光编程的miRNA放大器用于体内早期肿瘤成像
日期：
2023-11-14
浏览次数:
130
癌症的早期诊断和治疗对于提高患者的生存率至关重要。目前，临床上通常利用磁共振成像（MRI）和X射线计算机断层扫描（CT）技术监测肿瘤大小，评估癌症发展阶段和治疗效果。然而此类影像学检测手段欠缺分子生物学层面上的灵敏度。相比宏观的尺寸成像监测技术，在活体水平分析生物分子含量变化将更为灵敏，这为癌症的早期检测提供了重要思路。MiRNA是一类内源性、非蛋白质编码的单链RNA小分子，其异常表达与肿瘤的形成、侵袭和迁移密切相关，这使miRNA成为癌症早期诊断的生物标志物。目前，用于miRNA体内成像的探针分子主要为以Cy5染料为代表的可见区荧光探针，存在背景信号高、组织穿透深度浅等局限性，极大限制其在体内成像应用。相比可见区荧光探针，近红外二区（NIR-II）纳米探针由于具有背景干扰低、分辨率高以及组织穿透深度深，成为miRNA体内生物成像最佳选择。近红外（NIR）激发的稀土纳米颗粒通过调节稀土离子的掺杂类型和比例，可发射从紫外-可见光（UV-Vis）到NIR-II的发射，这一特性使其成为体内成像的合适材料。基于稀土纳米颗粒构建的NIR-II区纳米探针成功用于疾病部位高浓度小分子的检测。然而，将稀土纳米颗粒与信号放大策略相结合，特别是可激活的信号放大策略，用于低含量生物标志物的体内成像鲜有报导，这限制了其在早期癌症诊断中的应用。近日，南京大学的刘颖教授（点击查看介绍）课题组将可激活的DNAzyme walker信号放大策略与稀土纳米颗粒相结合设计了一种近红外光编程的miRNA放大器，该放大器能够有效实现miRNA活体近红外二区成像，相比尺寸监测成像，能够更早的诊断早期肿瘤的发展情况。作者将染料FD1080修饰在底物DNA末端用于猝灭稀土纳米颗粒在808 nm激发下的NIR-II区发射。miRNA识别区设计在DNAzyme walker中，由光响应的封闭链保护，以避免探针在体循环过程中产生的“假阳性”信号。当探针到达肿瘤部位，980 nm激发产生紫外光激DNAzyme walker用于miRNA识别，同时利用DNAzyme催化反应放大稀土纳米颗粒的NIR-II区荧光恢复，从而实现早期肿瘤内低含量的miRNA成像。 NIR-II区细胞成像表明，常亮型的AA-DNA纳米机器会被非特异性激活，产生“假阳性信号”，反之，可激活型的DNA纳米机器则会在NIR激发下特异性激活，有效避免体内循环过程中的非特异性激活，从而避免产生“假阳性信号”。DNA纳米机器能够有效评估不同细胞系中miRNA相对表达量，展现出与qRT-PCR相吻合的结果，表明DNA纳米机器在细胞内miRNA精准成像方面具有很大的应用潜力。活体荧光成像中，DNA纳米机器不仅具有较低的背景信号，同时表现出优异的特异性响应。相比常亮型纳米探针，可激活的DNA纳米机器有效避免了“假阳性”信号。在早期乳腺癌模型，特异性激活的DNA纳米机器比MRI成像表现出更为明显的荧光恢复，证明了可激活的DNA纳米机器在早期肿瘤成像中的潜在应用前景。该工作为体内低含量生物标志物和早期肿瘤成像提供了一种新策略。这一成果近期发表在Angewandte Chemie International Edition 上，文章的第一作者是南京大学的博士生王彩霞和硕士生解宇欣。
Hot News
/
相关推荐
2026
-
06
-
04
点击次数:
16
来源：X-MOL直接甲醇燃料电池（DMFC）技术的持续发展对高性能、高耐久性贵金属基电催化剂的研发提出了日益严苛的要求。本文通过溶剂热共组装策略，合理设计并合成了由二氧化铈纳米棒与石墨烯构成的三维（3D）交联纳米结构复合催化剂（CeO2 NRs-G）。超细铂纳米颗粒被均匀锚定于该分级多孔骨架上，形成Pt/CeO2 NRs-G催化剂。该3D纳米结构兼具石墨烯的高导电性与多孔网络结构，可有效促进物质与...
2026
-
06
-
03
点击次数:
38
来源：X-MOL相较于其他铜掺杂纳米氧化铈材料，于近室温条件下制备的8% Cu–纳米氧化铈在水煤气变换（WGS）反应中展现出优异的催化性能，但其原因十年来一直不甚明确［Si, R. 等，Catal. Today 2012, 180(1), 68–80.］。为探究该现象，我们对采用相同共沉淀法制备的、含铜量为0–16%的纳米氧化铈晶粒进行了电导率测试，并结合对分布函数（PDF）分析获得的结构信息开展...
2026
-
06
-
03
点击次数:
39
来源：X-MOL绿色光催化氧化材料作为环境和化学工程可持续发展的环保策略，吸引了广泛的研究关注。在这项工作中，在温和条件下，以溶温合成了一种新型二维铈基金属有机框架（Ce-MnTCPP）。该框架由锰卟啉配体 MnTCPP 构建，这是一种锰卟啉配体，由 Mn 2+ 离子与四氢喧啶卟啉（TCPP）及铀离子配位形成，已被证明是选择性氧化四氢喹啉的高效光催化剂。在 395 纳米 LED 照射下，其催化性能...
2026
-
06
-
02
点击次数:
60
来源：X-MOL为寻找高效的二氧化碳还原光催化剂，稀土元素掺杂因其独特的电子结构和能级而受到广泛关注，可显著增强光吸收能力和电荷转移效率。本研究采用表面活性剂辅助水热法合成了二维超薄铒（Er）掺杂BiOCl纳米片。Er掺杂不仅抑制了光生载流子的复合，还进一步增强了BiOCl纳米片的光催化记忆效应。Er掺杂与前期可见光辐照诱导的光催化记忆效应之间的协同作用，大幅调控了BiOCl纳米片内部的电子态。实...