光学活性纳米颗粒可作为抗癌药物的指示物

癌症细胞
一个人淋巴细胞的电子显微镜图像。资料来源:特里希国立癌症研究所

俄亥俄州立大学的研究人员基于自然发生的绿色荧光蛋白设计了纳米颗粒,可以追踪抗癌药物通过人体细胞的进展。这些纳米颗粒在可见范围内具有光学活性、生物相容性、光稳定性,并且在最初的研究中,这些纳米颗粒被MUC1适配体-阿霉素(DOX)功能化,这是一种用于将化疗药物阿霉素带到癌细胞上的复合物——表明它们能够实时监测人类癌上皮细胞中的药物释放。他们的研究发表在自然纳米技术

范振,孙磊明,黄玉建,王永忠,张明军以pi-pi叠加的黄色荧光蛋白和突变体BFPms1作为其光学活性的双肽纳米颗粒(DNP)其配位Zn(II)配合物促进更强的荧光强度。他们研究了三种芳香肽,色氨酸,苯丙氨酸和酪氨酸的各种组合,发现Zn(II)配位的色氨酸-苯丙氨酸配体很容易自组装成纳米粒子,并且在狭窄的范围内具有光学活性

使用碱和碱 - 地球离子研究类似复合物的光学活性,Zhen,等。确认过渡金属形成最佳的协调结构。另外,它们研究了最佳浓度,温度和pH范围的最佳光学信号的DNP。荧光研究表明,与TRP-PHE单体相比,DNPS发出明亮的蓝色,并且具有较窄的发射带宽。具有有机荧光染料(罗丹明6G)的对比研究证实DNP是光稳定的,并且与NIH-3T3细胞的体外研究表明,与CDSE量子点相比,DNPS是生物相容的。

用MUC1适体,靶向寡核苷酸的寡核苷酸官能化DNP其中MUC1蛋白是过表达的。zhen,等。然后将Muc1适体官能化DNP与Muc1阴性的Muc1阴性与人癌细胞进行比较,这是Muc1阳性的,以确定是否对MUC1阳性细胞选择性。他们发现了在小鼠细胞没有,显着荧光。

最后,Dox是一种化学治疗药物,倾向于用芳香DNPS堆叠。DOX与TRP-PHE DNP缀合,研究表明,当缀合时,复合物显示荧光猝灭和吸光度降低。具有人癌细胞的研究表明,随着DOX被释放到靶细胞中,DNP的荧光信号增加提供实时光学指示器药物释放。

精准医疗的目标之一是了解为什么不同的人对同一种癌症治疗有不同的反应。这项研究提供了一种方法来监测一种著名的癌症治疗途径,因为它是释放在目标。希望最终能帮助研究人员优化针对个别患者的治疗方法。


进一步探索

新粒子可以追踪化疗

更多信息:甄凡等。用于靶向癌细胞成像和药物释放实时监测的生物激发荧光双肽纳米颗粒,自然纳米技术(2016)。DOI: 10.1038 / nnano.2015.312

摘要
肽纳米结构是生物可降解的,适用于许多生物医学应用。然而,要想成为有用的成像探针,必须克服多肽固有光学特性的限制。在这里,我们展示了色氨酸-苯丙氨酸二肽纳米颗粒(DNPs)的形成,它可以将肽的固有荧光信号从紫外线转移到可见光范围。可见的发射信号使DNPs可以作为成像和传感探针。该肽设计的灵感来自于黄色荧光蛋白由于π -π堆积而出现的红移,以及绿色荧光蛋白突变体BFPms1由于Zn(II)的结构硬化而出现的荧光强度增强。研究表明,DNPs具有光稳定性、生物相容性、窄发射带宽和可见荧光特性。与MUC1适配体和阿霉素功能化的DNPs可以靶向癌细胞,并可用于成像和实时监测药物释放。

信息信息: 自然纳米技术

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引文:光学活性纳米颗粒作为癌症药物指标(2016年1月26日),2021年5月2日从//www.puressens.com/news/2016-01-optically-nanoparticles-cancer-drug-indicators.html检索
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