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利用推拉式荧光探针探测活细胞中脂滴的极性与异质性
摘要： 脂滴（LDs）是由磷脂单层包裹脂质核心构成的细胞器。近期研究表明，脂滴在多种生理过程及疾病中发挥重要作用，因而受到广泛关注。本研究合成了一种名为DAF（二甲基苯胺呋喃甲醛）的推拉型分子，该分子从甲苯到甲醇的发射光谱呈现119纳米的强正溶剂化变色效应。其从水相到油相的显著荧光增强特性（2000倍）及高达0.97的量子产率，促使我们通过荧光比率成像技术研究其活细胞内极性分布的检测能力。当以405纳米激发波长作用于活细胞时，DAF能立即通过蓝光通道（410-500纳米）明亮标记脂滴，同时通过红光通道（500-600纳米）显示胞质。DAF还兼容固定处理，可实现脂滴在胞质环境中的三维成像。利用DAF在两个独立通道的发射特性，成功实施比率成像并绘制出细胞极性图谱，揭示了同一细胞内不同脂滴间存在的极性异质性。
关键词： 环境敏感型荧光探针、脂滴、比率成像、多色荧光成像
更新于2025-09-23 15:23:52
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用于通过光声成像实时监测药物释放的刺激响应型纳米诊疗剂
摘要： 分子光声成像（PA）是理解肿瘤病理并指导精准治疗的有前景技术。尽管可激活型PA探针能成像肿瘤特异性生物标志物，但其分子结构局限性阻碍了有效药物递送与释放监测。本研究开发了一种基于苝二酰亚胺（PDI）的治疗诊断平台，通过非侵入式PA信号监测肿瘤特异性pH响应性药物释放。方法：首先设计合成酸响应性氨基取代PDI衍生物，通过密度泛函理论（DFT）计算、紫外-可见实验及PA研究证实其pH敏感性。治疗诊断平台（THPDINs）由酸响应PDI、pH无关IR825染料及抗癌药阿霉素（DOX）自组装构建。采用U87MG胶质瘤细胞系和荷瘤模型，在体内外研究了THPDINs在不同pH环境中的PA特性、药物递送、细胞毒性、摄取行为、比率型PA成像及抗肿瘤疗效。结果：设计的PDI对肿瘤特异性pH环境敏感，表现为水溶液中吸收峰偏移、PA强度变化及聚集形态改变。合成的pH敏感PDI作为THPDINs的分子开关，在温和酸性肿瘤微环境中触发加速DOX释放，同时可通过比率型PA成像监测释放过程。结论：我们开发了多功能PDI基治疗诊断平台，可同步实现活体小鼠肿瘤酸性pH的无创实时比率型PA成像与药物释放监测。该策略为智能可激活治疗诊断纳米平台的发展提供新思路，将显著推动PA治疗诊断在生物医学领域的应用。
关键词： 光声成像、药物递送、pH响应性、比率成像、诊疗一体化
更新于2025-09-23 15:22:29
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基于自组装肽纳米带的生物金属非侵入式原位比率成像
摘要： 由于生物金属在细胞代谢、神经传递和细胞凋亡中起着至关重要的作用，开发能够原位精准传感与成像的生物金属探针仍是研究热点。其中，Zn2?和Cu2?是与阿尔茨海默?。ˋD）密切相关的两种重要协同生物金属。本研究基于自组装肽纳米带开发了一种多功能探针，可实现对Zn2?、Cu2?或两者同时的比例传感。通过将Zn2?特异性配体AQZ修饰肽（AQZKL-7）与肽KL-7共组装，理性设计了均匀的肽纳米带（AQZ@NR）。该纳米带进一步结合对Cu2?敏感的近红外量子点（NIR QDs）和作为内参分子的Alexa Fluor 633，从而具备同步比例成像Zn2?和Cu2?的能力。这种肽基探针对Zn2?和Cu2?表现出良好特异性，不受其他离子干扰。重要的是，该纳米探针成功应用于活细胞和斑马鱼的多色荧光成像，实现了非侵入式Zn2?和Cu2?监测。这为揭示细胞内及体内模式下Zn2?和Cu2?的动态分布，以及理解高浓度Zn2?和Cu2?的神经毒性提供了新见解。因此，这种自组装纳米探针在多种生物金属和生物分子的多重检测中展现出巨大潜力，将有助于阿尔茨海默病的临床诊断与治疗。
关键词： 荧光成像、生物金属、比率成像、肽纳米带、Cu2+、Zn2+、自组装、阿尔茨海默病
更新于2025-09-23 15:21:01
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基于内滤效应的L-胱氨酸连接BODIPY吸附单层MoS2量子点用于生物硫醇比率荧光传感
摘要： 本研究制备了一种由单层MoS2量子点（M-MoS2 QDs）和L-半胱氨酸连接的硼二吡咯亚甲基（L-Cys-BODIPY）分子组成的双发射探针，用于生物硫醇的比率传感、含硫产物相关酶反应检测，以及HeLa细胞中谷胱甘肽（GSH）相关反应的比率成像。通过透射电子显微镜、原子力显微镜和X射线光电子能谱将L-Cys-BODIPY吸附的M-MoS2 QDs（命名为BODIPY-M-MoS2 QDs）与M-MoS2 QDs进行对比，证实了其形成过程。BODIPY-M-MoS2 QDs表现出双发射带、优异的生物相容性和良好的抗光漂白性。研究发现，吸附的L-Cys-BODIPY分子几乎不会猝灭M-MoS2 QDs的荧光，同时它们会因BODIPY骨架间的π-π堆积而自猝灭。生物硫醇的存在促使弱荧光的L-Cys-BODIPY还原为强荧光的L-半胱氨酸结合型BODIPY。由于游离的L-半胱氨酸结合型BODIPY具有比L-Cys-BODIPY高得多的摩尔吸光系数，它作为有效内滤器吸收激发光，进而猝灭M-MoS2 QDs的荧光。L-半胱氨酸结合型BODIPY的出现几乎不影响M-MoS2 QDs的荧光寿命，证实了其对M-MoS2 QDs荧光的滤光效应。该探针不仅对1-10 mM GSH、1-10 μM半胱氨酸和1-10 μM同型半胱氨酸呈现线性比率响应，还能显著检测1-900单位L-1 S-腺苷同型半胱氨酸（SAH）水解酶与SAH反应以及1-850单位L-1 GSH还原酶与二硫键GSH反应产生的含硫产物。此外，该探针适用于非处理和药物处理的HeLa细胞内GSH水平的比率成像。
关键词： 比率成像、BODIPY、生物硫醇、比率传感器、二硫化钼量子点、酶促反应
更新于2025-09-23 15:21:01
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通过双光子能量转移盒可视化热性惊厥诱导海马损伤中的内源性二氧化硫衍生物
摘要： 热性惊厥（FS）是儿科人群中常见的惊厥性疾病，可导致海马体损伤。研究表明，在FS发展及相关脑损伤过程中，二氧化硫（SO2）含量会过度产生。因此，原位监测FS相关模型中内源性SO2水平有助于评估FS诱导脑损伤的发病机制，但有效的检测方法仍有待探索。本研究基于乙酰丹-花青苷骨架开发了双光子能量转移检测盒TP-Ratio-SO2，可实现这一目标。该检测盒能以超快速度（<3秒）特异性响应SO2衍生物（HSO3-/SO32-），并以26 nM的检测限灵敏测定HSO3-/SO32-。此外，其与HSO3-/SO32-反应时会在两个分辨良好的荧光发射峰（Δλ=140 nm）上呈现显著变化，表现为比率型荧光传感器。重要的是，通过TP-Ratio-SO2成功实现了高热U251细胞及FS大鼠模型海马损伤中内源性SO2衍生物生成的原位成像，证明其可能成为研究SO2在FS相关神经系统疾病中作用的有力工具。
关键词： 双光子荧光探针、热性惊厥、二氧化硫、比率成像、海马损伤
更新于2025-09-09 09:28:46