广西师范大学张亮亮、王郁敏AC:放大荧光成像引导的 APE1 激活和 NIR-II 光热增强化学动力学治疗

文摘   2025-01-16 21:21   福建  

声明:【荧光超分子科学】旨在分享学习交流荧光,超分子等领域的最新资讯及研究进展。在这里仅供交流使用,如涉及版权问题,请联系删除。投稿、荐稿、转载、合作或文章问题等请后台联系小编。感谢各位关注!

原文链接:10.1021/acs.analchem.4c05274

集诊断和治疗功能于一体的智能纳米诊疗技术的发展为个性化纳米医学带来了巨大的希望。然而,大多数纳米诊疗剂表现出“永远在线”的特性,不涉及扩增步骤,这可能会极大地限制成像对比度并制约治疗效果。

近日,广西师范大学张亮亮、王郁敏团队通过在 PDA@CuS 纳米片表面组装 DNA 发夹探针 (DHP) 和血红素,构建了一个新型纳米诊疗平台 (血红素/DHPs/PDA@CuS 纳米复合材料),可实现肿瘤的放大荧光成像和可激活的化学动力学治疗 (CDT)。与癌症相关的 APE1 通过 DHP 触发核酸扩增,产生可激活和放大的荧光信号,用于区分癌细胞和正常细胞。同时,过量的G-四链体/血红素基DNA酶也被激活,它们作为类芬顿催化剂,催化产生剧毒的羟基自由基(OH),用于CDT。此外,由于PDA@CuS在近红外-IINIR-II)窗口具有出色的光热转换效率,它不仅提高了CDT的催化性能,而且还提供了PTT。体外和体内实验均表现出显著的抗肿瘤治疗效果。因此,血红素/DHPs/PDA@CuS纳米复合材料有望为精准成像引导的抗肿瘤治疗提供有希望的途径。相关研究成果发表于《Anal. Chem》上

图文解析

方案 1. 血红素/DHPs/PDA@CuS 纳米复合材料的制备示意图及其在放大荧光成像引导的活化和 NIR-II 光热增强 CDT 中的应用。

1. (A) CuS NSs (B) PDA@CuS NSs 的透射电子显微镜 (TEM) 图像。(C) CuS NSs PDA@ CuS NSs 的紫外可见吸收光谱和 (D) X 射线衍射 (XRD) 图案。

2. (A) CuS NSsPDA@CuS NSsHemin/PDA@CuSDHPs/PDA@CuS Hemin/DHPs/PDA@CuS 纳米复合材料的 Zeta 电位。 (B) 琼脂糖凝胶电泳图像。泳道 MDNA 大小标记;泳道 1H1;泳道 2H2;泳道 3H3;泳道 4H2 + H3;泳道 5APE1 + H1+ H2 + H3;泳道 6H1 + H2 + H3;泳道 7APE1 + H1 + H2 + H3。在泳道 5、泳道 6 和泳道 7 中,H1/H1:H2:H3的浓度比为 1:10:10(C) 纳米复合材料对不同浓度 APE1 的荧光光谱响应。 (D) 纳米复合材料对 APE1 的特异性。 误差线代表三次实验测定的标准偏差。

3. (A) TMB 溶液与 (a) 血红素 + H1 + H2 + H3 + H2O2(黑线)、(b) APE1 + H1 + H2 + H3 + H2O2(红线)、(c) 血红素 + APE1 + H2 + H3 + H2O2(蓝线)和 (d) 血红素 + APE1 + H1 + H2 + H3 + H2O2(绿线)孵育后的紫外可见光谱和图片(插图)。(B) 不同条件下 DMPO 捕获的OH 的电子自旋共振 (ESR) 光谱。(C) 1064 nm 激光辐照(1 W/cm2)下 PBSCuS NSs100 μg/mL)和 PDA@CuS NSs 溶液(100 μg/mL)的热图像和(D)相应的温度变化。

4. (A) Hela 细胞与 (a) H2/H3/PDA@CuS(b) H1/H2/H3/PDA@CuS (c) H1/H2/H3/PDA@CuS 纳米复合材料孵育后的共聚焦荧光图像和相应的平均荧光强度。(B) 使用 (A) 中提到的相同处理方法对 Hela 细胞进行流式细胞术分析。

5. (A) HEK-293T细胞和Hela细胞与DHPs/PDA@CuS纳米复合材料孵育后的共聚焦荧光图像和相应的平均荧光强度。 (B) Hemin/DHPs/PDA@CuS纳米复合材料处理后HEK-293THeLa细胞的细胞活力。 (C) Hemin/DHPs/PDA@CuS纳米复合材料+激光辐照(1064 nm)处理后HeLa细胞的细胞活力。 (D) 1×PBSHemin/DHPs/PDA@CuS纳米复合材料和Hemin/DHPs/PDA@CuS纳米复合材料+激光辐照(1064 nm)处理后HeLa细胞的活细胞和死细胞分布的共聚焦荧光叠加图像。

6. (A) Hela 肿瘤小鼠注射 PBS(左)和 Hemin/DHPs/PDA@CuS 纳米复合材料(右)后的体内荧光图像。(B) Hela 肿瘤小鼠注射 PBS Hemin/DHPs/PDA@CuS 后在 1064 nm 激光照射下的热图像。(C) 16 天不同治疗后提取的肿瘤照片。(D) 16 天内不同治疗后 Hela 肿瘤小鼠的相对肿瘤生长曲线(平均值±SDn = 5)。(E) 分别在 08 16 天的不同治疗后对肿瘤小鼠的代表性照片。

科研服务

荧光超分子科学
致力于分享光致发光,超分子领域相关文献;分享化学相关知识。商务合作,文献投稿等请联系Chemz6。
 最新文章