張凡教授團(tuán)隊(duì)利用活體自組裝實(shí)現(xiàn)近紅外二區(qū)納米探針炎癥微環(huán)境原位成像
近日，化學(xué)系張凡教授研究團(tuán)隊(duì)（http://nanobiolab.fudan.edu.cn/）利用谷胱甘肽修飾的超小稀土納米顆粒進(jìn)行活體內(nèi)原位響應(yīng)活性氧物種聚集，實(shí)現(xiàn)了炎癥部位快速穩(wěn)定的近紅外二區(qū)成像。相關(guān)研究論文“Precise in vivo inflammation imaging using in-situ responsive cross-linking of glutathione modified ultra-small NIR-II lanthanide nanoparticles” 在線發(fā)表于《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》（Angew. Chem. Int. Ed., 2019, 58, 2050-2054）。張凡課題組的博士生趙夢(mèng)瑤與已畢業(yè)博士生王睿為論文共同第一作者。
納米探針作為成像造影劑，可通過病灶部位的增強(qiáng)滲透與滯留效應(yīng)（EPR效應(yīng)）沉積在腫瘤、炎癥等部位。為了提高在病灶部位的富集，納米探針在體內(nèi)響應(yīng)病灶微環(huán)境的選擇性聚集被廣泛應(yīng)用于活體成像領(lǐng)域。然而，大部分具有微環(huán)境響應(yīng)性聚集能力的納米顆粒需要復(fù)雜的表面官能化修飾。此外，如果納米顆粒的水合粒徑較大（大于5.5 nm），在生物體內(nèi)會(huì)被肝臟捕獲，造成過高的背景信號(hào)和不可逆的長(zhǎng)期生物毒性。相反，超小尺寸的納米顆?？梢酝ㄟ^腎臟快速清除出體外，因此，具有環(huán)境特異響應(yīng)性的超小納米顆粒的合成及應(yīng)用是亟待解決的一個(gè)問題。
針對(duì)目前存在的問題，化學(xué)系張凡教授團(tuán)隊(duì)合成了超小粒徑的近紅外二區(qū)稀土發(fā)光納米顆粒（5.3 nm），并利用生物內(nèi)源性小分子谷胱甘肽對(duì)其進(jìn)行表面修飾。這類超小納米探針可以在活體內(nèi)炎癥部位響應(yīng)過量的活性氧物種，快速發(fā)生原位聚集，從而使探針獲得較高的富集量及穩(wěn)定的近紅外二區(qū)成像信號(hào)（尾靜脈注射后10分鐘炎癥部位可以觀察到明顯信號(hào)增強(qiáng)，信號(hào)穩(wěn)定長(zhǎng)達(dá)8小時(shí)）。該體內(nèi)原位響應(yīng)微環(huán)境聚集體系可被廣泛推廣至其他成像探針的設(shè)計(jì)及應(yīng)用領(lǐng)域。
該工作得到了復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系、聚合物工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、復(fù)旦大學(xué)先進(jìn)材料實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金優(yōu)秀青年基金、上海市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)重點(diǎn)基礎(chǔ)研究項(xiàng)目的大力支持。
全文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201812878
圖1. （a）谷胱甘肽修飾的超小稀土納米顆粒在炎癥部位響應(yīng)活性氧物種原位聚集的示意圖。（b）對(duì)比活性氧惰性相應(yīng)的表面修飾基團(tuán)，谷胱甘肽修飾的超小探針可以對(duì)表皮急性炎癥進(jìn)行快速穩(wěn)定的成像檢測(cè)。（c）實(shí)驗(yàn)組納米顆粒在炎癥成像過程中信噪比明顯高于對(duì)照組。（d）實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組納米探針在靜脈注射后十天內(nèi)的代謝情況。
版權(quán)與免責(zé)聲明：本網(wǎng)頁(yè)的內(nèi)容由收集互聯(lián)網(wǎng)上公開發(fā)布的信息整理獲得。目的在于傳遞信息及分享，并不意味著贊同其觀點(diǎn)或證實(shí)其真實(shí)性，也不構(gòu)成其他建議。僅提供交流平臺(tái)，不為其版權(quán)負(fù)責(zé)。如涉及侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系我們及時(shí)修改或刪除。郵箱：sales@allpeptide.com