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利用MnO?纳米管实现谷胱甘肽的可切换光声成像用于癌症诊断

DOI：10.1021/acsami.8b14944 期刊：ACS Applied Materials & Interfaces 出版年份：2018 更新时间：2025-09-23 15:21:21
摘要： 谷胱甘肽在肿瘤细胞中过表达，并调控癌症生长、转移和耐药性。因此，检测谷胱甘肽水平可极大促进癌症诊断和治疗反应监测。光声（PA）成像是一种用于高灵敏度、高分辨率、深层组织光学成像的无创技术。能对肿瘤靶标产生信号开/关响应的可切换PA探针可进一步提高PA成像的检测灵敏度和信噪比。本研究探索了使用MnO?纳米管作为可切换且可生物降解的PA探针，用于癌症中谷胱甘肽的动态成像。谷胱甘肽将黑色MnO?纳米管还原为无色Mn2?离子，导致PA振幅降低并呈现"信号关闭"状态。在仿体实验中，我们观察到MnO?纳米管PA信号的减弱与谷胱甘肽浓度升高呈线性关系。以黑色素瘤为疾病模型，我们证明基于MnO?纳米管的谷胱甘肽PA成像成功区分了B16F10黑色素瘤细胞与BEAS-2b正常细胞，并鉴别了B16F10肿瘤与健康皮肤组织。结果表明，MnO?纳米管是癌症诊断中用于谷胱甘肽成像的高效可切换且可生物降解的PA探针。
作者： Chang Liu，Depeng Wang，Ye Zhan，Lingyue Yan，Qian Lu，Michael YZ Chang，Jingwen Luo，Lidai Wang，Dan Du，Yuehe Lin，Jun Xia，Yun Wu
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

开发基于MnO2纳米管的可切换光声成像（PAI）技术用于检测谷胱甘肽（GSH）以实现癌症诊断，解决当前技术（如荧光成像、PET和MRI）的局限性。

研究成果

二氧化锰纳米管是一种极具前景的可调控且可生物降解的谷胱甘肽（PA）探针，可用于癌症诊断中谷胱甘肽的动态成像，成功区分了黑色素瘤患者与健康对照者。未来的工作包括优化二氧化锰纳米管的理化性质，并开发更紧凑的光声层析成像（PACT）装置以用于临床应用。

研究不足

该研究以黑色素瘤为疾病模型，其对其他癌症类型的适用性尚需进一步探究。PACT系统的体积问题以及为临床转化而进一步缩小系统体积的开发需求，也是其局限性所在。

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