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发光材料结合生物成像技术助力肝损伤的早期诊断

2020-08-19 来源:转载自第三方

肝炎、肝硬化、脂肪肝、急性肝衰竭等肝病的危害性极大,早期诊断有利于此类疾病的防治。在常见的肝功能检查项目中,体外诊断试剂原料发挥了重要作用。此外,分子荧光探针也是现代生命科学及疾病诊断等领域不可缺少的研究手段。近日,陆军军医大学和武汉大学人民医院的科研人员合作开发出了一种可生物降解的发光材料,并结合荧光成像技术,制备了一种纳米探针,用以实现中性粒细胞介导的急性肝损伤的发光成像,对于肝损伤的诊断、防治具有重要意义。

荧光染料广泛应用于生物分子标记、酶分析、环境监测、细胞染色和临床检验诊断等各个领域,而以有机荧光染料为基础的分子荧光探针,具有灵敏度高、操作简便、重现性好、膜透性好、原位检测等众多优点,方便用于生物体系中目标分子的原位实时无损伤检测,并可用于监控活细胞与活体中生物分子及其生物过程。此项研究中,研究人员通过对环状寡糖的化学官能化开发了可生物降解的发光材料,并以此制成了一种纳米探针(LaCD NPs)。

 

该纳米探针的发光取决于活性氧和髓过氧化物酶(MPO)的水平。相应地,活化的嗜中性粒细胞可以由LaCD NP专门成像,并且发光信号与嗜中性粒细胞计数呈正相关。在酒精性肝损伤(ALI)和急性肝功能衰竭(ALF)的小鼠模型中,LaCD NP能够精确定量和追踪肝脏中的嗜中性粒细胞。在这两种情况下,探针发光强度的变化与中性粒细胞、MPO和其他与肝损伤发病机制相关的参数随时间的变化是一致的。此外,利用中性粒细胞靶向肽的表面功能化可进一步提高LaCD NPs的发光成像能力。

而且,研究人员通过初步的体外和体内研究验证了LaCD NP的良好安全性,其可以进一步开发为一种有效且生物相容的发光纳米探针,不仅可用于体内动态检测中性粒细胞介导的急性肝损伤(ALI和ALF)的发生,也有望用于诊断其他与中性粒细胞相关的肝脏疾病。

参考文献:

Hui Tao, et al. Luminescence Imaging of Acute Liver Injury by Biodegradable and Biocompatible Nanoprobes. ACS Nano, 2020.DOI: 10.1021/acsnano.0c00539


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