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用于生物医学应用的金纳米等离子体囊泡
摘要: 金纳米粒子(GNPs)因其可调控的光学特性、生物惰性及表面多价效应,在生物医学领域得到了广泛应用。作为GNPs基组装体的经典类型,具有中空腔体、由GNPs核心构成的"固体骨架"以及功能聚合物组成的"软质体"的等离子体金纳米囊泡(GVs),凭借其可调谐的局域表面等离子体共振、强表面增强拉曼散射性能及高效光热转换效率而备受关注。本综述总结了等离子体GVs在生物医学应用的最新进展:首先阐述GVs的主要合成方法(自组装法与原位金生长法);其次按GNPs核心形态分类;进而详细论述GVs在不同生物医学领域的应用(体外诊断、活体成像及治疗);最后探讨GVs面临的挑战与发展前景。
关键词: 癌症治疗、药物递送、金纳米囊泡、生物检测、癌症成像
更新于2025-09-23 15:23:52
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小鼠HER2阳性肿瘤免疫PET成像的改进:尿激酶注射触发的<sup>64</sup>Cu-曲妥珠单抗清除增强
摘要: 免疫正电子发射断层扫描(immuno-PET)有望提高18F-氟脱氧葡萄糖等小分子化学示踪剂的特异性。完整抗体虽能显著富集于靶分子表达的肿瘤组织,但其血液循环滞留时间过长常影响成像效果。我们研究了经尿激酶底物连接子64Cu标记的完整抗体及其外源性尿激酶响应性裂解技术,通过加速免疫PET探针血液清除、缩短获得理想成像对比度所需时间来提升应用效能。具体采用人表皮生长因子受体2(HER2)阳性荷瘤小鼠模型中的64Cu标记曲妥珠单抗进行研究:通过整合尿激酶底物肽段的双功能螯合剂合成含尿激酶裂解位点的64Cu-CB-TE1A1P-USL-曲妥珠单抗,采用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱和放射凝胶渗透高效液相色谱进行体外尿激酶裂解分析,并通过PET成像及A431荷瘤小鼠离体生物分布实验评估尿激酶注射对放射性同位素清除及HER2成像的改善效果。 体外实验显示20,000 IU/mL尿激酶处理可使64Cu-CB-TE1A1P-USL-曲妥珠单抗约95%裂解为小分子放射性片段。该探针注射24小时内即可靶向小鼠A431肿瘤中的HER2,经三次尿激酶注射后约三分之二血液循环中的探针通过放射性片段肾清除被消除,使肿瘤/血液比值提升3.0倍。未注射尿激酶组64Cu-CB-TE1A1P-USL-曲妥珠单抗肿瘤蓄积缓慢且血液放射性持续下降,但三次尿激酶注射组小鼠24小时肿瘤/血液比值仍高于未注射组72小时水平。结果表明该方法将获得理想免疫PET成像对比度所需时间缩短超过2天,可在更低放射性衰变条件下实现高灵敏度成像并减少患者辐射暴露,同时降低放射免疫治疗的其他不良反应。
关键词: 免疫正电子发射断层扫描、癌症成像、曲妥珠单抗、尿激酶、成像对比剂、清除增强
更新于2025-09-23 15:23:52
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微波辅助超快速合成麻纤维碳量子点:荧光癌症成像及抑制人体细胞生长的特性
摘要: 以废弃棉短绒为新型碳源,采用密闭体系微波辅助水热法合成了水分散性荧光碳量子点(CDs)。与文献报道的其他方法相比,该方法为癌症成像应用提供了超快速、更高效、经济且简便的合成途径。通过FT-IR、透射电子显微镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDX)、紫外-可见及荧光分光光度法等技术对水热法制备的碳量子点的形貌和光学特性进行了表征。当激发波长为376 nm时,观测到CDs在420 nm处出现发射峰。TEM测定显示CDs平均粒径为10.14 nm。为评估CDs在细胞成像中的应用可行性,将两种不同浓度(50 μL/mL和100 μL/mL)的CDs胶体溶液分别作用于人间皮瘤细胞系H2452和人脐静脉内皮细胞(HUVEC),并设置不同作用时长。荧光照片显示2小时暴露足以使细胞摄取碳点,且较高浓度在研究波长范围内(红通道586/646 nm、蓝通道390/446 nm、绿通道482/532 nm)呈现更强荧光;但细胞活力与增殖实验表明该材料对两种细胞系均具有细胞毒性,并以时间和剂量依赖方式抑制细胞生长。
关键词: 荧光、碳点、细胞抑制、癌症成像、微波、亚麻籽壳
更新于2025-09-23 15:19:57
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癌症特异性生物标志物hNQO1激活型荧光探针用于体外和体内癌细胞成像
摘要: 人NAD(P)H醌氧化还原酶-1(hNQO1)是重要的肿瘤相关生物标志物,在恶性细胞中呈现显著高表达??⒁恢帜芨吡槊舳?、高选择性检测肿瘤中NQO1活性的有效方法,对癌症诊断、治疗及管理具有重要潜力。本研究报道了一种新型二氰异佛尔酮(DCP)基荧光探针(NQ-DCP),可在体外和体内通过比率型与开-关模式监测hNQO1活性。该探针通过将二氰异佛尔酮荧光团与hNQO1可激活的醌丙酸(QPA)偶联制备而成,在肿瘤特异性hNQO1激活前保持非荧光状态。NQ-DCP具有大斯托克斯位移(145 nm)、优异生物相容性、细胞穿透性及对hNQO1的高选择性,能有效区分癌细胞与健康细胞。我们成功应用NQ-DCP实现了体外脑肿瘤细胞及裸鼠移植瘤模型中内源性hNQO1活性的无创监测。
关键词: NAD(P)H醌氧化还原酶1,癌症生物标志物,肿瘤诊断,荧光探针,癌症成像,大斯托克斯位移,二氰基异佛尔酮
更新于2025-09-22 12:21:44
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用于癌症诊疗的杂化纳米结构 || 用于体内成像的杂化纳米结构
摘要: 具有明确光学特性和集成功能的纳米杂化材料被视为治疗与诊断相结合的最先进下一代技术:即同步实现的"诊疗一体化"。其靶向递送、实时监测给药过程、分布情况、生物转化及体内清除等优势特性,使其获得了广泛关注与认可。目前已制备出一系列面向未来生物医学应用的新一代杂化纳米系统,在活体光学成像、超声(US)成像、X射线计算机断层扫描(CT)、磁共振成像(MRI)及正电子发射断层扫描(PET)等领域具有多样应用。含有多重对比剂的多功能纳米颗粒不仅能实现多模态成像,还能提升各成像模式的分辨率。本章提供了迄今为止关于癌症成像用纳米杂化材料开发最全面详尽的研究报告之一。
关键词: 癌症成像、多模态成像、治疗诊断学、造影剂、纳米杂化物
更新于2025-09-10 09:29:36
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《分子生物学与转化科学进展》第160卷 || 荧光蛋白作为小鼠细胞行为的传感器
摘要: 在小鼠体内表达荧光蛋白的癌细胞成像技术,可实时追踪癌症生长与转移过程,并评估候选抗肿瘤及抗转移药物的疗效,尤其在原位小鼠模型中效果显著。通过用不同荧光蛋白分别标记细胞核与细胞质中的癌细胞,能够活体观察癌细胞的核质动态变化,包括有丝分裂、细胞凋亡、细胞周期阶段,以及癌细胞变形、迁移和外渗过程中核质呈现的差异行为。该技术的最新应用包括将荧光蛋白与细胞周期特异性蛋白偶联,使细胞在从G1期进入S期时由红色转变为绿色。借助荧光蛋白可对任何活体过程进行成像,推动分子生物学研究从体外实验迈向活体动物分子过程研究。
关键词: 癌症成像、转移、红色荧光蛋白、体内成像、绿色荧光蛋白、荧光蛋白
更新于2025-09-10 09:29:36
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利用具有高信号增益的DNA编程纳米粒子网络对活细胞中的微小RNA进行逻辑传感
摘要: 能够在细胞环境中实现布尔逻辑运算的分子电路,已成为原位传感、解析和调控细胞功能的重要工具。现有活细胞内分子计算设备的性能受限于生物分子输入水平低和信号增益不足。本研究设计了一类新型DNA编程纳米粒子网络,集成了分子计算与信号放大功能,用于活细胞中双微小RNA(miRNA)分子的逻辑传感。该由DNA桥接金纳米粒子和量子点(QDs)构成的纳米粒子网络,可同时识别两种miRNA分子,放大分子输入信号,通过AND逻辑门进行运算,并以量子点光致发光(PL)作为输出信号。将信号放大器集成于分子计算设备后,成像灵敏度获得显著提升,从而能通过智能感知活细胞中的miRNA模式来鉴别特定癌细胞类型。
关键词: 组装,微小RNA,DNA,癌症成像,金纳米粒子,逻辑门,量子点
更新于2025-09-09 09:28:46