纳米生物医学周刊丨谭蔚泓、彭孝军、杨朝勇、毛宗万等20篇前沿成果精选1202-1208
纳米人 纳米人 2019-12-22

1. Chem. Mater.碳点-二氧化硅纳米材料用于对组织细胞进行超长寿命磷光成像

与使用短寿命发光探针进行的荧光成像相比,磷光探针具有信号持续时间长的优点,这也使得研究人员能够区分来自自身荧光的干扰。然而,如何设计在水溶液中具有超长发射寿命的室温磷光(RTP)探针仍然是一个不小的挑战。剑桥大学Clemens F. Kaminski教授华南农业大学雷炳富教授刘应亮教授合作制备了一种碳点-二氧化硅纳米复合材料(CDs@SiO2),它在空气饱和的水介质中也具有超长的RTP,其发光寿命可达1.64 s。

 

实验结果表明,CDs@SiO2具有良好的磷光特性、尺寸小、水溶性好等优点,因此是一种很有前途的生物成像材料。研究也证明了该材料在植物组织和动物细胞中都是一种十分有效的探针,并有望解决动物细胞自身的强荧光干扰问题。


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Wei Li, Bingfu Lei,Clemens F. Kaminski, Yingliang Liu. et al. Carbon Dot-Silica NanoparticleComposites for Ultralong Lifetime Phosphorescence Imaging in Tissue and Cellsat Room Temperature. Chemistry of Materials. 2019

DOI:10.1021/acs.chemmater.9b04120

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemmater.9b04120

 

2. Chem. Mater.可自供电的人造皮肤水凝胶

水凝胶因其具有富含水分和类似于皮肤组织的柔软力学特性等优点,因而是一种很好的人造皮肤材料。现有的压阻水凝胶具有独特的类组织和传感性能,但这些材料往往机械性能较差,并且需要外部电源进行供电。华南理工大学于鹏教授周蕾博士宁成云教授合作报道了基于含有铁电性聚偏氟乙烯(PAN-PVDF)的聚丙烯腈水凝胶,并将其作为一种可自供能水凝胶材料。PVDF和PAN链之间的偶极相互作用可以使得具有电活性的β相 PVDF在复合材料中的百分比从0增加到91.3%。

 

实验表明,该水凝胶的最大压电系数d33为30 pC N-1、杨氏模量为1.33-4.24 MPa、拉伸性为90 175%、韧性高达1.23 MJ/m2。研究发现,该水凝胶材料可以在压力诱导的压力诱导极化效应下产生电信号输出,并可以精确地对生理信号进行检测。因此这一研究也为设计高韧性、自发电、快速响应、低成本、类组织特性的人造皮肤提供了一种简单有效的新方法。


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Rumin Fu, Peng Yu, LeiZhou, Chengyun Ning. et al. A Tough and Self-Powered Hydrogel for ArtificialSkin. Chemistry of Materials. 2019

DOI:10.1021/acs.chemmater.9b04041

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemmater.9b04041

 

3. Anal. Chem.可激活的近红外II区荧光探针用于无创地对羟基自由基成像

在体内检测羟基自由基(·OH)需要解决生命周期短、体内浓度低等系列难题。近红外II区荧光成像是一种很好的活体成像方法,但由于探针的设计较为困难,目前可以检测·OH的近红外II区荧光荧光探针还未见报道。武汉大学刘志洪教授团队设计了一种通过破坏和恢复有机荧光团的共轭体系和刚性平面结构来构建检测·OH的近红外II区荧光探针的策略,并利用这一策略设计了一种可激活的探Hydro1080,它在和·OH反应后会在1000-1400 nm处发射荧光。

 

实验结果表明,Hydro-1080具有良好的灵敏度和对·OH的选择性。它能够对外部刺激引起的肝脏内·OH的细微变化进行有效示踪,并提供具有高对比度的清晰图像结果。


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Wenqi Feng, Zhihong Liu.et al. Lighting Up NIR-II Fluorescence in Vivo: An Activable Probe for NoninvasiveHydroxyl Radical Imaging. Analytical Chemistry. 2019

DOI:10.1021/acs.analchem.9b04002

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.9b04002

 

4. Nature Commun.综述:用于改善癌症免疫治疗的树突状细胞疫苗

树突状细胞(DCs)位于先天免疫系统和适应性免疫系统的交界处,在肿瘤免疫中发挥着重要的作用,因此在肿瘤免疫治疗中也具有巨大的应用潜力。瑞士实验癌症研究所Michele De Palma博士对不同的DCs亚型在肿瘤微环境中的作用进行了介绍,其中特别强调了传统的1型DCs的作用;并通过将DCs的生物学知识和细胞工程相结合,对设计个性化DCs疫苗以改善癌症免疫治疗进行了展望。


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Caleb R. Perez, MicheleDe Palma. et al. Engineering dendritic cell vaccines to improve cancerimmunotherapy. Nature Communications. 2019

https://www.nature.com/articles/s41467-019-13368-y

 

5. Anal. Chem.近红外光响应的金纳米球用于对肿瘤细胞的压力传感和光热治疗

压力信号转导以其灵敏度高、操作简单等优点引起了研究人员的广泛关注。目前最常用的产生气体压力的方法是催化分解H2O2。然而该方法虽然具有较高的灵敏度,但目前无法对反应实现时空控制,且也会产生一些不需要的变化。滑铁卢大学刘珏文教授中南大学王建秀教授衣馨瑶博士合作,使用对近红外(NIR)光响应的中空多孔金纳米球(AuNSs)对NH4HCO3进行热分解。

 

实验也对上述这两种系统进行了对比,特别是对二者控制压力的产生进行了比较。实验在AuNSs上引入S2.2适配体从而构建了可用于对MCF-7癌细胞进行检测的光控系统,其检出限低至2个细胞/mL。同时在近红外光下,AuNSs产生的热量也可以对癌细胞进行光热热疗。因此这一研究所开发的诊疗系统也为基于压力的传感研究提供了新的方法。


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Shengqiang Hu, JianxiuWang, Xinyao Yi, Juewen Liu. et al. NIR Light-Responsive Hollow Porous GoldNanospheres for Controllable Pressure-Based Sensing and Photothermal Therapy ofCancer Cells. Analytical Chemistry. 2019

DOI:10.1021/acs.analchem.9b02871

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.9b02871

 

6. Anal. Chem.光稳定的荧光示踪器用于超分辨率线粒体成像

细胞线粒体中的能量工厂在所有的生理过程中都起着重要的作用。然而,虽然目前已有多种线粒体探针被开发,但大多数都是对线粒体中的活性物种进行检测。北京大学陈良怡教授大连理工大学彭孝军院士合作制备了一种性能优良的荧光传感器EtNBEn,其不仅在细胞中具有优异的性能,并且在活体水蚤和斑马鱼中也都有着很好的效果。

 

实验利用该荧光探针可在超分辨显微镜下对光刺激的线粒体肿胀过程进行观察。这一研究结果表明,EtNBEn可以在多种生理过程中对线粒体进行标记,从而为疾病的诊疗提供有效的帮助。


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Qichao Yao, LiangyiChen, Xiaojun Peng. et al. Photostable Fluorescent Tracker for Imaging Mitochondriawith Super Resolution. Analytical Chemistry. 2019

DOI:10.1021/acs.analchem.9b04065

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.9b04065

 

7. Nature Commun.不完全的射频消融治疗会促进肿瘤发展并阻碍免疫治疗

射频消融治疗(RFA)会促进肿瘤发生抗原特异性的T细胞响应,并在临床前环境中增强免疫治疗的效果。苏州大学吴昌平教授中南大学廖伟华教授合作证明了不完全的RFA(iRFA)导致的残余肿瘤与结肠直肠癌肝转移(CRCLM)患者的早期转移和较差的生存率相关。实验利用小鼠模型证明了iRFA会促进肿瘤的发展并阻碍抗PD -1治疗的效果。免疫分析结果表明,iRFA主要通过骨髓抑制细胞诱导产生持续的局部炎症反应,从而抑制肿瘤T细胞的功能。

 

机制研究表明,源于肿瘤细胞的CCL2会显著影响单核细胞和肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)在肿瘤的积累。而TAMs与肿瘤细胞的相互作用会增强肿瘤细胞产生CCL2的能力。研究也发现在注射CCR2拮抗剂或肿瘤细胞不再表达CCL2后会增强PD-1阻断剂的抗肿瘤活性,因此这一研究也为解决iRFA后残留的肿瘤提供了一种新的解决方案。


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Liangrong Shi, ChangpingWu, Weihua Liao. et al. Inflammation induced by incomplete radiofrequencyablation accelerates tumor progression and hinders PD-1 immunotherapy. NatureCommunications. 2019

https://www.nature.com/articles/s41467-019-13204-3

 

8. Anal. Chem.用于细胞内Mg2+成像的近红外荧光探针

镁离子(Mg2+)是维持细胞正常活动的重要阳离子。为了直观地了解Mg2+的动态和功能,开发Mg2+选择性荧光探针就显得尤为重要。然而,传统的Mg2+荧光探针的选择性往往低,荧光的颜色变化效果也很差。庆应义塾大学Daniel Citterio教授Kotaro Oka教授Yuki Hiruta教授合作设计和合成了具有高度Mg2+选择性的近红外(NIR)荧光探针(KMG-500),该系列探针以β-双酮作为Mg2+选择性结合的位点,以Si-罗丹明作为近红外荧光团,它可以通过光诱导的电子转移(PeT)来对Mg2+的浓度做出荧光的开关响应。

 

实验合成了两种类型的KMG-500探针(KMG- 501和KMG-502)。其中,具有膜透性的乙酰氧基甲基衍生物KMG-501 (KMG-501AM)在胞内进行Mg2+成像时可对培养的大鼠海马神经元进行稳定的染色。而KMG-502则可以在没有AM修饰的情况下具有通过细胞膜的能力,因此在成像过程中不会停留在细胞内。研究表明,KMG-501可以在神经元中对Mg2+浓度增加造成的线粒体内膜电位去极化进行检测,因此它可以成功地通过近红外荧光成像来对细胞内的Mg2+动力学进行研究。此外,它还可以同时观察胞内Mg2+和ATP浓度的变化以及线粒体内膜电位及其相互作用,因此该探针也有望成为对细胞内Mg2+进行多色成像的新工具。


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Osamu Murata, YutakaShindo, Daniel Citterio, Kotaro Oka, Yuki Hiruta. et al. Near-InfraredFluorescent Probes for Imaging of Intracellular Mg2+ and Application toMulti-Color Imaging of Mg2+, ATP, and Mitochondrial Membrane Potential.Analytical Chemistry. 2019

DOI:10.1021/acs.analchem.9b03872

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.9b03872

 

9. AngewNIR-II染料对肽聚糖进行代谢标记用于对肠道微生物群进行体内成像

由于缺乏简便、实时的体内细菌成像策略,目前人们对于哺乳动物肠道菌群的了解还远远不足。厦门大学杨朝勇教授湖南大学谭蔚泓院士合作设计一种基于NIR-II染料的、对肠道细菌进行活体成像的方法。实验使用D-丙炔丙氨酸(DPG)对小鼠进行灌胃并收集被DPG标记的肠道微生物群,然后将其通过点击化学与含有叠氮的NIR-II染料进行反应,进而再通过灌胃的方法使得小鼠肠道菌群的肽聚糖被标记上NIR-II染料。

 

在近红外光的辐射下,细菌产生的荧光信号在小鼠肠道内具有较高的空间分辨率和较深的组织穿透性,并且这种化学方法也可用于对不同种类的细菌进行成像,从而扩大了其在微生物学中的适用性。此外,研究通过这一方法也发现肠道菌群的生物分布会受到宿主胃肠动力的显著影响。这一研究所报道的基于NIR-II的代谢标记策略也为在体内观察深层组织中的微生物群提供了首个方案,从而为破译了解这些肠道“暗物质”的复杂生物学提供了一个新的有力工具。


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Wei Wang, Chaoyong Yang,Weihong Tan. et al. Metabolic Labeling of Peptidoglycan with NIR-II Dye Enablesin vivo Imaging of Gut Microbiota. Angewandte Chemie International Edition.2019

DOI:10.1002/anie.201910555

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201910555

 

10. Adv. Sci.为钌基光敏剂量身定制的多功能抗癌纳米传递系统

钌配合物是一种很有效的光敏剂,但其临床应用还存在这诸多的局限性。中山大学谭彩萍、毛宗万教授等人报道了一种由铂和环糊精(CD)修饰的聚多巴胺(PDA)纳米颗粒(NPs),并利用其负载二茂铁钌络合物(RuFc)进行组成了多功能纳米平台PDA- Pt-CD@RuFc。

 

实验表明,该NPs能成功地将RuFc递送至肿瘤部位,并在低pH值、光热和H2O2的触发下使得NPs释放RuFc。并且PDA-Pt-CD@RuFc NPs介导的光动力与光热联合治疗(PDT-PTT)可以从多个方面克服肿瘤的乏氧微环境:(1)该平台中的铂NPs可以催化H2O2生成O2;(2)并且光热引起的血管舒张可以维持氧的补充;(3)RuFc可以通过类芬顿反应进行的对氧气不依赖的PDT。而由于PDA、Pt NPs 和RuFc的存在,该纳米平台可用于实现光热、光声和CT在内的多模态成像,并且能够通过联合治疗以实现最佳的治疗效果。


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Jin-Hao Liang, Cai-PingTan, Zong-Wan Mao. et al. A Tailored Multifunctional Anticancer Nanodelivery Systemfor Ruthenium-Based Photosensitizers: Tumor Microenvironment Adaption andRemodeling. Advanced Science. 2019

DOI:10.1002/advs.201901992

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.201901992

 

11. Nature Commun.CDK7可激活肺癌细胞的葡萄糖消耗过程

更高的葡萄糖消耗是癌症的一大基本特征,但要实现有选择地靶向针对这一通路在目前仍具有相当的挑战性。加州大学Peter M. Clark教授团队开发了一种高通量测定葡萄糖消耗量的方法,并将其用于对非小细胞肺癌细胞系中具有生物活性的小分子进行筛选。

 

实验发现,Milciclib可以通过降低SLC2A1 (GLUT1) mRNA和蛋白的水平以及抑制葡萄糖转运来阻断H460和H1975细胞的葡萄糖消耗,但对HCC827或A549细胞无影响。并且与其他的CDK7抑制剂相类似的是,Milciclib可通过靶向细胞周期素依赖性激酶7 (CDK7)来对葡萄糖的消耗进行阻断。这一研究工作表明,CDK7是激活PI3K通路的细胞葡萄糖消耗的关键调控因子。


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Chiara Ghezzi, Peter M.Clark. et al. A high-throughput screen identifies that CDK7 activates glucoseconsumption in lung cancer cells. Nature Communications. 2019

https://www.nature.com/articles/s41467-019-13334-8

 

12. Theranostics基于单克隆抗体的分子影像和治疗研究

分子影像技术作为一种低创伤性的疾病诊疗策略,具有很好的应用潜力。分子影像技术可将显像剂和靶向分子相结合,从而对身体的病变部位进行特异性诊断。单克隆抗体(mAbs)因其具有特异性、亲和性和血清稳定性等优点,因此也可被用于分子影像领域。目前已有许多的研究对mAbs靶向成像的用途,例如监测疾病的进展和预测特定治疗药物的响应等进行了报道。

 

以色列特拉维夫大学Dan Peer教授团队综述了mAbs靶向成像在三种不同类型疾病(自身免疫性疾病、肿瘤性疾病和心血管疾病)中的应用;并对分子影像技术在诊疗学和精准医学领域中的应用潜力进行了介绍。


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Niels Dammes, Dan Peer.et al. Monoclonal antibody-based molecular imaging strategies and theranosticopportunities. Theranostics. 2019

DOI: 10.7150/thno.37443

https://www.thno.org/v10p0938.htm

 

13. Nat. Rev. Cancer肿瘤转移过程中的体液及其形成机制

肿瘤的转移是由一系列的动态事件所组成的,最终会使得癌症患者的存活率大大降低。而为了转移到远端的器官,细胞和相关因子会利用多种体液系统从而在机体内进行传播。例如血液和淋巴循环系统的流动机制就可以被用来提高癌细胞从原发肿瘤内外渗和转移的效率。而流速、血管的大小和剪切应力都能影响循环中癌细胞的存活率。

 

新南威尔士大学Paul Timpson教授斯特拉斯堡大学Jacky G. Goetz教授合作对循环的肿瘤细胞和肿瘤相关因子利用体液进行转移的相关机制进行了综述;并对体液引发的转移性级联生物学问题进行了说明,从而为进一步了解转移中的癌细胞提供了新的策略。


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Gautier Follain, PaulTimpson, Jacky G. Goetz. et al. Fluids and their mechanics in tumour transit:shaping metastasis. Nature Reviews Cancer. 2019

https://www.nature.com/articles/s41568-019-0221-x

 

14. Theranostics对肿瘤内纳米药物的分布进行高分辨率三维可视化成像

为了提高抗癌纳米药物的临床转化,就需要对纳米药物在实体肿瘤中的积累、分布和保留情况进行详细研究,从而对EPR效应建立更广泛深刻的认识。然而,如何利用标准的成像方法在高的空间分辨率下对实体肿瘤内的纳米药物进行三维分布的成像仍然是很大的难题。阿斯利康公司Jennifer I. Moss团队开发了一种微型计算机断层成像的策略来对负载造影剂的聚乙二醇化脂质体在瘤内的分布进行观察。

 

实验表明通过这种半定量的方法,可以在4个临床前移植和源于患者的外植 (PDX)肿瘤模型中以17 µm的分辨率对三维肿瘤中的脂质体分布进行成像。并且研究的结果表明,肿瘤的血管分布和支持功能是决定肿瘤内脂质体的积累和分布模式的关键因素。这一工作为实现纳米药物在肿瘤内的高分辨率三维可视化成像提供了一个高效的工具,也为了解肿瘤血管系统和微环境对纳米药物定位的影响提供了新的见解。


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Jennifer I. Moss, HervéBarjat. et al. High-resolution 3D visualization of nanomedicine distribution intumors. Theranostics. 2019

https://www.thno.org/v10p0880.htm

 

15. Anal. Chem.基于ICT-FRET的超灵敏荧光探针用于β-半乳糖苷酶成像

实时原位荧光成像技术为生物系统中的酶检测领域带来了一场技术性的革命。β-半乳糖苷酶是一种可以控制众多的细胞功能并参与疾病发病机理的酶,因此构建具有高灵敏度、高保真度的可视化β-半乳糖苷酶荧光探针是非常有意义的。济南大学林伟英教授团队设计开发了一种具有超高灵敏度的、基于ICT-FRET协同作用机制的β-半乳糖苷酶比率荧光探针CG。

 

实验数据表明,CG对β-半乳糖苷酶具有快速响应、极低的检出限、很高的亲和力和很高的催化效率等优点。并且由于其具有良好的水溶性,CG在对活细胞进行成像实验时也保持着很好的生物相容性。成像结果表明,CG能够对过表达或瞬时表达β-半乳糖苷酶的细胞系进行检测,并且可以在体外对β-半乳糖苷酶进行选择性监测。


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Xiuqi Kong, Weiying Lin.et al. An Ultrasensitivity Fluorescent Probe Based on the ICT-FRET Dual Mechanismsfor Imaging βGalactosidasein Vitro and ex Vivo. Analytical Chemistry. 2019

DOI:10.1021/acs.analchem.9b03639

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.9b03639

 

16. Anal. Chem.2-羟乙基荧光素并用于对内源性硫化氢进行生物发光成像

生物发光(BL)成像可以对发生在体外、活细胞甚至整个生物体内的生物过程进行可视化成像。研究表明,对氨基荧光素的6-氨基位进行烷基化后得到的2-羟乙基荧光素(HE-AL)可以产生比D-荧光素和氨基荧光素更强、更持久的BL信号。然而,HE-AL的缺点是合成过程较为复杂,这也导致目前基于HE-AL的BL探针还很少。

 

复旦大学卢建忠教授团队首次建立了一种高效简便的合成HE-AL的方法,该方法的产率为64%,远远高于之前报道的15%。实验随后利用HE-AL作为小分子探针构建了DNPT-HS并将其用于检测癌细胞和裸鼠体内的内源性硫化氢(H2S)。实验结果表明,DNPT-HS在癌细胞和裸鼠体内具有很好的灵敏度和成像信噪比,是目前对内源性H2S进行成像的最高效的探针。得益于DNPT-HS对内源性H2S的良好成像特性,它也成为一种研究H2S生物学功能的新型强大工具。


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Xuewei Li, Jianzhong Lu.et al. Efficient Strategy for the Synthesis and Modification of 2Hydroxyethylluciferin for Highly SensitiveBioluminescence Imaging of Endogenous Hydrogen Sulfide in Cancer Cells and NudeMice. Analytical Chemistry. 2019

DOI:10.1021/acs.analchem.9b03877

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.9b03877

 

17. Anal. Chem.DNA四面体纳米探针用于胞内pH和肿瘤相关信使RNA的成像

中国地质大学黄福建教授湖南大学郑晶博士合作制备了一种新型DNA四面体纳米探针,并将其用于对活细胞中的pH和信使RNA (mRNA)进行检测。受肿瘤细胞外pH值较低的启发,实验将靶向mRNA的H1和H2通过Hoogsteen键稳定地组装在DNA四面体上以形成DNA三链体。

 

由于细胞内的pH值较高和靶点mRNA的存在,杂交连锁反应(HCR)可以触发H1和H2从DNA三链体上分离,由此生成的双链DNA可以激活产生FRET信号以对mRNA进行响应。实验表明,通过将对pH响应的DNA三链体结构和HCR 相结合,可以实现对细胞内pH和肿瘤相关mRNA的敏感成像,实验也成功地将这一策略用于对线粒体通路凋亡过程中的细胞内pH和mRNA进行动态成像,由此表明该纳米探针在疾病的早期诊断和治疗方面具有很好的应用潜力和价值。


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CongZhu, Jinfeng Yang, Jing Zheng, Fujian Huang. Triplex-Functionalized DNATetrahedral Nanoprobe for Imaging of Intracellular pH and Tumor-RelatedMessenger RNA. Analytical Chemistry. 2019

DOI:10.1021/acs.analchem.9b03659

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.9b03659

 

18. Anal. Chem.快速制备Au-Se-肽纳米探针用于生物成像

基于肽功能化的金纳米粒子(AuNPs)荧光纳米探针已被广泛应用于生物检测。与Au-S键相比,Au-Se键被认为是连接肽和AuNPs的更好选择,因为它具有更强的抗细胞内硫醇干扰的能力。然而,目前制备肽-AuNPs纳米探针的方法比较复杂和耗时,而开发一种简便、快速合成基于Au-Se键的纳米探针的方法则有望进一步拓展其在基础研究中的应用。

 

山东师范大学李娜教授唐波教授合作提出了一种通过直接冷冻法制备Au-Se-肽纳米探针的方法,该方法操作简单、省时,并且无需引入表面活性剂。与传统方法相比,这一策略可以使得肽的负载量提高20% ~ 30%,由此所获得的纳米探针也可被成功地用于对化疗药物引起的癌细胞自噬和凋亡进行检测成像。


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Wei Pan, Na Li, Bo Tang.et al. Rapid Preparation of Au−Se−Peptide Nanoprobe Based on a Freezing Methodfor Bioimaging. Analytical Chemistry. 2019

DOI:10.1021/acs.analchem.9b04616

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.9b04616

 

19. Chem. Mater.基于金属-酚网络的纳米复合物用于对抗耐多药肿瘤

开发可克服肿瘤耐多药(MDR)特性的新策略对于化疗的发展来说具有重要意义。东南大学吴富根教授团队将单宁酸和Fe3+形成的金属-酚网络与负载阿霉素(DOX)的树状大分子(Den)混合,制备了DDTF纳米复合物,该复合物可以通过细胞凋亡和铁死亡的途径对抗癌细胞的MDR特性。DOX诱导产生的细胞凋亡可以使得细胞的活性氧(ROS)水平升高,进而使癌细胞对于类芬顿反应诱导的铁死亡更加敏感,因此可以有效提高CDT的效率。

 

相对于正常细胞来说,DDTF能可以更好地杀死癌细胞,这是因为癌细胞中过氧化氢的含量往往更高。此外,DDTF可以避开位于耐药癌细胞质膜上的药物外移转运体,并将DOX高效转运入核。随后,DDTF可利用类芬顿反应和DOX产生大量的活性氧以杀死耐药癌细胞。体内实验表明,DDTF在被静脉注射后能有效靶向肿瘤,进而完全治愈肿瘤组织。这一研究工作为增强癌症的CDT和克服癌症的MDR特性提供了一个有效的新策略。


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Yuxin Guo, Fu-Gen Wu. etal. Metal−Phenolic Network-Based Nanocomplexes that Evoke Ferroptosis byApoptosis: Promoted Nuclear Drug Influx and Reversed Drug Resistance of Cancer.Chemistry of Materials. 2019

DOI: 10.1021/acs.chemmater.9b03042

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemmater.9b03042

 

20. Chem. Sci.上转换COFs纳米平台用于在体内监测治疗反应

实时和原位监测活性氧(ROS)的生成对于减少光动力治疗(PDT)过程中高剂量ROS所造成的非特异性损伤来说至关重要。然而,能在PDT的过程中与ROS产生相关成像信号的光学治疗试剂还非常少。湖南大学宋国胜教授张晓兵教授合作开发了一种上转换COF纳米平台,并利用单线态氧探针对其进行功能化以对近红外光激活的PDT进行原位监测。

 

实验通过调整尺寸可以大大提高该COFs的光动力性能。此外,该纳米平台不仅能产生用于PDT的单线态氧,还能产生与单线态氧相关的光学信号,从而通过近红外发光成像实现对体内癌细胞和实体瘤治疗过程的实时原位监测。


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Peng Wang, Fang Zhou,Guosheng Song, Xiao-Bing Zhang. et al. In Vivo Monitoring Therapeutic Responseby Self-Reporting Upconverting Covalent Organic Framework Nanoplatform.Chemical Science. 2019

DOI: 10.1039/C9SC04875H

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/sc/c9sc04875h#!divAbstract

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