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:
52
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
2025
-
11
-
03
点击次数:
27
来源：中国稀土网近日，我国稀土产业“南北协同”再添重磅成果。由北方稀土与厦门钨业旗下金龙稀土强强联合组建的北方金龙，正式获批建设5000吨REO年稀土分离项目。这一项目不仅将进一步丰富北方稀土冶炼分离产品矩阵，更标志着我国稀土产业通过南北联手、优势互补，将持续夯实服务国家战略、顺应行业发展趋势的核心能力。据内蒙古自治区工业和信息化厅公告，该项目总投资达4.7亿元，建设内容涵盖稀土分离生产线车间主厂...
2025
-
10
-
29
点击次数:
107
来源：中国稀土网近日，中国稀土学会理事、催化专业委员会委员、南京大学董林教授团队联合大唐南京热电有限责任公司攻坚的“燃气蒸汽联合循环机组全工况超低排放催化技术研究与应用”科技项目取得圆满成功。该项目成功破解了燃机在启停、低负荷等复杂工况下氮氧化物排放控制的行业瓶颈，标志着我国在燃气发电环保领域取得了新进展。面对机组启停及低负荷阶段出现的剧烈温度波动、高空速、高湿度等极端复杂工况，董林教授团队充分发...
2025
-
10
-
29
点击次数:
106
来源：中国稀土网近日，包钢集团矿山研究院科研团队传来捷报，依托包钢集团重点科研项目与深地科技国家重大专项，针对白云鄂博复杂共伴生矿开发难题，科研团队在铌资源精细化利用领域取得“快速检测、精准定位、质量预报”三大技术突破，对增强国家战略资源安全保障能力具有积极意义。快速检测“CT扫描仪”为破解白云鄂博复杂共伴生矿在采矿作业过程中存在的传统理化分析时间长、指导现场生产不及时等问题，科研团队成立多元素快...
2025
-
10
-
28
点击次数:
111
来源 ：中国稀土网 1、埃奎诺克斯资源公司（Equinox Resources）在巴西的坎波格兰德项目（Campo Grande）钻探证实一个浅部稀土成矿系统。中段钻探在1米深处见矿14米，总稀土氧化物（TREO）品位0.4022%，磁体稀土氧化物（MREO）占比为26%。北部钻探在45米深处见矿15米，TREO品位0.3268%，MREO占比21%。该矿临近巴西稀土公司（Brazilian Ra...