研究目的
研究功能化Ag2S纳米点在部分或完全缺血诱发心肌梗死后对受损心肌组织进行精准成像的潜在应用。
研究成果
经ATII肽功能化的Ag2S纳米点能实现心肌梗死的高分辨率NIR-II成像,与PEG功能化纳米点相比,其对受损组织的结合能力提高10倍以上。该技术可提供损伤位置、范围及严重程度的空间与定量信息,凭借深层组织穿透能力具备活体应用潜力。此方法有望推动心血管疾病的诊断与治疗进展。
研究不足
该研究为离体实验,限制了向体内应用的直接转化;仅使用雄性大鼠以避免动情周期的混杂因素,因此结果可能不适用于雌性;采用短循环时间(30分钟),可能无法反映长期蓄积效应;ATII功能化纳米点荧光淬灭机制尚未完全阐明。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用离体Langendorff系统诱导大鼠心肌梗死,利用靶向血管紧张素II肽(ATII)或聚乙二醇(PEG)功能化的Ag2S纳米点进行NIR-II荧光成像以可视化受损组织。其原理是利用损伤组织中AT1R受体的过表达实现靶向成像。
2:样本选择与数据来源:
使用3月龄Sprague-Dawley大鼠,心脏接受不同缺血时长(15、30、45、60分钟)及再灌注处理。样本包括用于Western blot分析的心肌组织和用于成像的心脏。
3:60分钟)及再灌注处理。样本包括用于Western blot分析的心肌组织和用于成像的心脏。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:Ag2S-PEG和Ag2S-ATII纳米点(购自SINANO Int.)、激光二极管(808 nm,Lumics和LIMO)、InGaAs CCD相机(Andor iDus DU490A和Xeva1.7-320)、光谱仪(Andor Shamrock 193i和163)、光学滤光片(如Thorlabs FEL850)、动态光散射仪(Zetasizer Nano ZS,Malvern)、Western blot装置(BioRad Molecular Imager ChemiDoc XRS System)、Langendorff灌注系统及各类生化试剂。
4:7-320)、光谱仪(Andor Shamrock 193i和163)、光学滤光片(如Thorlabs FEL850)、动态光散射仪(Zetasizer Nano ZS,Malvern)、Western blot装置(BioRad Molecular Imager ChemiDoc XRS System)、Langendorff灌注系统及各类生化试剂。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:心脏插管后用Krebs-Henseleit缓冲液灌注;通过结扎冠状动脉或停止灌注诱导缺血;用纳米点溶液进行再灌注;以808 nm激发和NIR-II检测进行荧光成像;采用Western blot定量AT1R蛋白水平。
5:数据分析方法:
从图像中分析荧光强度和面积;统计分析包括归一化和均值比较;Western blot数据通过光密度测定法定量。
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Laser Diode
808 nm
Lumics
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Laser Diode
808 nm
LIMO
Excitation source for infrared fluorescence imaging.
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CCD Camera
iDus DU490A
Andor
Detection of luminescence signal in spectroscopic characterization.
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CCD Camera
Xeva1.7-320
Xenics
Infrared fluorescence imaging of hearts.
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Spectrometer
Shamrock 193i
Andor
Spectral analysis of luminescence.
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Spectrometer
Shamrock 163
Andor
Spectral filtering for lifetime measurements.
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Photomultiplier
H1033C
Hamamatsu
Detection of time-resolved fluorescence signals.
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Digital Oscilloscope
Wave Runner 500
Le Croy
Recording time evolution of fluorescence signals.
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FT-IR Spectrometer
IR 200
Nicolet Thermo scientific
Obtaining FTIR spectra of nanodots.
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Dynamic Light Scattering Equipment
Zetasizer Nano ZS
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Measuring hydrodynamic diameters of nanodots.
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Data Acquisition System
PowerLab/8e
AD instruments
Recording coronary perfusion pressure and left ventricular pressure.
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Optical Filter
FEL850
Thorlabs
Filtering 808 nm scattering background in imaging.
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Ag2S nanodots
Ag2S-PEG, Ag2S-ATII
SINANO Int.
Used as near-infrared emitting nanoprobes for fluorescence imaging of damaged myocardial tissues.
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Optical Parametric Oscillator
Quanta Ray
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Western Blot System
ChemiDoc XRS System
BioRad
Quantification of AT1R protein levels by chemiluminescence.
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Ex vivo perfusion of rat hearts to induce ischemia and reperfusion.
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