高灵敏荧光探针用于肿瘤 Ramos 细胞的快速检测

本文以聚苯乙烯纳米微球为载体,基于适体特异性识别和 DNA 杂交原理,组装了一种 DNA-CdTe 量子点纳米线,制备了具有较高荧光强度的复合型荧光探针,并成功用于 Ramos 细胞的荧光成像。该探针可以用于特异性识别肿瘤细胞,在荧光成像中信号强灵敏度高,为肿瘤细胞的检测提供一种新方法。     

米糠蛋白的提取及其在食品领域中的应用

基于共价结合原理,以CdTe量子点和介孔二氧化硅为基础,设计和制备了DNA-CdTe/介孔二氧化硅荧光探针.CdTe量子点具有较强的荧光性能,所用DNA适体链是Ramos细胞的识别序列,所以此探针可特异性识别Ramos细胞,并用于激光共聚焦显微镜对Ramos细胞的荧光成像.本工作为肿瘤细胞的早期诊断提供了一定的理论依据.     

PNAS：肿瘤活体实时成像技术新思路

在国家自然科学基金等的资助下,湖南大学化学生物传感与计量学国家重点实验室王柯敏课题组在核酸适配体的肿瘤活体荧光分子成像研究中。首次提出了基于细胞膜蛋白触发构型变化的”激活式核酸适配体探针”概念,设计合成了一种针对肿瘤细胞特异性表达蛋白的探针。显著提高了肿瘤细胞成像反差,缩短了检测时间,并成功用于裸鼠肿瘤活体实时荧光成像。     

FTS与NIRF共轭化合物用于小鼠肿瘤模型的成像和治疗

目的研究法尼基硫代水杨酸(farnesylthiosalicylic Acid,FTS)与七甲川菁(heptamethine carbocyanine)近红外(near infrared,NIR)荧光染料共轭化合物的肿瘤靶向性及其在活体成像中的应用,明确该化合物对肿瘤生长的抑制作用。方法将人乳腺癌细胞MCF-7、胶质瘤细胞U251和前列腺癌细胞PC3培养至对数生长期后,分别加入不同浓度的FTS和FTS-IR783,观察两种化合物对肿瘤细胞的生长抑制作用;培养的三种肿瘤细胞中加入FTS-IR783(20μmol/L),荧光显微镜下观察荧光染料在肿瘤细胞中的聚集;将三种肿瘤细胞(每只1×10~6个)皮下移植裸鼠,两周后荷瘤鼠腹腔注射FTS-IR783(每只10 nmol/L),活体成像分别测定肿瘤部位近红外荧光信号和肿瘤体积的相关性。结果与FTS相比较,FTS-IR783可显著抑制MCF-7、U251和PC3的生长;三种肿瘤细胞可特异性识别FTS-IR783,呈现近红外荧光集聚;皮下荷瘤模型注射FTS-IR783后,活体成像显示肿瘤部位荧光强度与生物发光强度相关性分别达到0.987,0.998和0.971。结论 FTS与近红外荧光染料IR-783共轭结合后可特异性识别肿瘤细胞,用于肿瘤模型的活体成像,同时该化合物具有的肿瘤靶向性可显著抑制肿瘤细胞的生长,有望成为新型的靶向药物。     

基于核酸适配子W3量子点探针的转移性大肠癌靶向成像

目的核酸适配子W3偶联量子点QD605制备特异性探针(W3-QD),并对大肠癌细胞以及临床大肠癌组织石蜡切片标本进行靶向成像。方法荧光显微镜分析W3-QD对混合培养细胞中靶细胞LoVo的特异性识别能力;利用W3-QD对不同种类细胞进行特异性成像并扫描定量,同时利用流式细胞术对其进行验证;进一步利用W3-QD对临床大肠癌患者组织标本进行特异性成像。结果 W3-QD能够特异性识别混合细胞培养中的LoVo细胞,并能够对不同种类的细胞进行定量成像,与流式细胞术的结果一致;将W3-QD进一步用于临床患者组织标本上,能对转移性大肠癌患者的癌组织进行靶向成像作用。结论核酸适配子-量子点(W3-QD)探针荧光检测技术可应用于转移性大肠癌患者癌组织的靶向成像。     

胃癌血管靶向肽GX1修饰的人血清白蛋白用于胃癌近红外活体成像

目的:以肿瘤血管靶向肽GX1修饰的人血清白蛋白(HSA)作为吲哚菁绿(ICG)的载体,合成近红外荧光探针GX1-HSA-ICG,研究其作为近红外荧光探针在荷人胃癌裸鼠活体中的靶向成像能力。方法:以HSA作为ICG的载体,通过化学修饰与GX1共价连接,合成GX1-HSA-ICG纳米颗粒探针;使用SDS-PAGE对探针合成进行鉴定;采用探针与脐静脉内皮细胞HUVEC以及与肿瘤细胞共培养的脐静脉内皮细胞Co-HUVEC进行结合和竞争抑制试验,验证探针和Co-HUVEC细胞结合的特异性;利用小动物活体成像系统对皮下荷胃癌小鼠进行近红外荧光活体成像,验证探针在体内的胃癌靶向性。结果:成功合成GX1-HSA-ICG。细胞结合与竞争抑制实验显示GX1-HSA-ICG可与Co-HUVEC细胞特异性结合;荷瘤小鼠活体成像也显示出GX1-HSA-ICG较ICG有更长体内的循环时间,并且胃癌组织局部较HSA-ICG有更强的聚集。结论:本研究成功合成了胃癌血管靶向肽GX1修饰的HSA为荧光染料载体的胃癌血管靶向探针,成功对荷胃癌裸鼠进行了活体成像。使用HSA为载体的探针较单纯使用ICG的肿瘤局部滞留能力显著提高,GX1增加了探针的胃癌靶向特异性。该探针在胃癌的早期诊断和抗肿瘤血管生成治疗评估中具有潜在的应用价值。     

新型七甲川菁染料用作肿瘤模型活体成像的研究进展

一种近红外荧光(NIRF)七甲川菁染料不需要化学修饰,可直接被肿瘤细胞吸收呈特异性聚集,从而可用于肿瘤活体成像。这种染料在肿瘤细胞与正常细胞之间的摄取差异可能是由于特异型有机阴离子转运肽的作用,并受到低氧条件控制。这些特性将会拓展NIRF类染料在肿瘤成像研究中的应用。     

新型近红外荧光探针MHI85在胆道系统成像的实验研究

目的:观察一种新型近红外荧光探针MHI85在器官中的成像特点,寻找特异性的器官成像荧光探针,为手术提供帮助。方法:用海洋光学测量系统检测近红外荧光探针MHI85的吸光度和荧光强度,分析其光学特点。随后将近红外荧光探针MHI85注射到CD-1小鼠体内,4小时后观察小鼠体内腹腔、胆囊和胆管、离体小鼠腹部脏器的近红外荧光成像情况。并测量离体脏器的信号背景比(SBR)。结果:近红外荧光探针MHI85最大吸收峰值和荧光峰值分别在690 nm和713 nm,说明其发光谱在700 nm左右,且成像稳定。利用小动物活体成像系统发现,近红外荧光探针MHI85在小鼠胆囊、胆囊管、左右肝管、肝总管可见明显荧光信号。心、肺、肝、胰、脾、肾、十二指肠、小肠均无荧光信号,而胆囊中可见明显的荧光信号。离体脏器SBR结果显示,胆囊的SBR明显高于其他脏器。结论:近红外荧光分子探针MHI85对胆囊及胆道系统具有良好的靶向性,且成像清晰、定位准确。     

七甲川菁近红外荧光染料对胃癌原位移植模型的靶向识别

目的研究七甲川菁近红外荧光(NIRF)染料在胃癌原位移植模型活体成像中的应用效果。方法将标记荧光酶素的人胃癌细胞系Hep G2原位移植裸鼠建立肿瘤模型,同时诱发制备胃溃疡模型;对上述模型分别采用生物发光成像和NIRF成像,观察胃癌组织对近红外荧光染料的吸收;探索缺氧和阴离子转运肽(OATP)对胃癌组织吸收NIRF染料的影响,明确NIRF染料靶向识别肿瘤细胞的特异性。结果 NIRF信号与生物发光信号在胃癌原位移植模型活体成像中具有较好的相关性。胃癌组织部位可获得较强的NIRF荧光信号,而胃溃疡部位未检测到荧光信号。缺氧能够增强胃癌细胞对NIRF染料的吸收,而阴离子转运肽特异性抑制剂磺溴酞钠(BSP)能够显著降低肿瘤细胞对NIRF染料的吸收。结论七甲川菁近红外荧光染料能够靶向识别胃癌原位移植模型。     

环化荧光蛋白生物探针荧光寿命成像研究进展

环化荧光蛋白探针作为一种新型的基因编码生物探针,是由荧光蛋白和对探测物有特异性响应的结合域蛋白构成的。由于其独特的构造方式使其在对探测物检测时具有较高的灵敏度和较大的动态范围,引起了越来越多科学家的兴趣,已发展成为监测生命活动的一种强有力工具。目前越来越多基于环化荧光蛋白技术开发的生物探针被广泛的应用于生物成像、药物筛选、细胞代谢物检测等领域,并发挥出了越来越大的作用。但是,这类探针目前仍然存在着开发工作量大,部分发光强度较弱及测量方法受限等问题,解决这些问题还需要科学家们不断的努力。对环化荧光蛋白生物探针进行综述,主要介绍了环化荧光蛋白生物探针的设计方法,已有探针的种类和基本性质,现阶段的发展状况以及存在的问题。另外,介绍了多种检测方法在环化荧光蛋白生物探针上面的使用,特别是近期出现的荧光寿命成像技术在其应用上的进展,比较了这些检测方法的优劣,旨在从多方面阐述环化荧光蛋白生物探针的发展现状,以便能给相关研究者提供一些参考和启发。     

荧光成像技术及其在生命科学中的应用

近年来,荧光成像技术发展迅速,其成像系统通常为目前最先进的分析检测仪器之一的激光共聚焦显微镜,荧光探针是荧光成像技术的核心之一。作为新兴光学成像技术,荧光成像技术在生命科学领域中应用广泛,可用于蛋白质及金属离子检测,肿瘤疾病的诊断,并为药物新剂型的研究提供了新思路。     

有机荧光探针辅助的近红外荧光成像技术在宫颈癌中的应用

荧光成像已被广泛应用于生物医学和临床诊断领域。近红外(Near-infrared,NIR,700–1 700nm)荧光成像在NIR波段对生物组织显影,与可见光波段(400–760 nm)的传统荧光成像相比,更有助于提高成像的信噪比和灵敏度。高质量的荧光成像需要借助良好的荧光探针,纳米技术的快速发展使具备良好荧光特性的有机染料不断涌现。与无机荧光探针相比,有机荧光探针具有安全性高、生物相容性好、光学稳定性强等优点。因此有机荧光探针辅助的NIR荧光成像可为研究者提供生物样品的结构和动态信息,是当前光学、化学、生物医学等多学科交叉研究领域的热点。文中结合近年来有机荧光探针在宫颈癌成像应用中的研究,概述了几种典型的有机荧光探针辅助NIR荧光成像在宫颈癌中的应用,如吲哚青绿、七甲川菁染料、罗丹明类荧光探针和聚合物荧光纳米颗粒,并对其发展前景和应用价值进行了展望。     

七甲川花菁染料作为肿瘤靶向和光动力治疗载体的研究进展

七甲川花菁近红外荧光染料(NIRF)可直接被肿瘤细胞特异性吸收,具有肿瘤靶向性。与化疗药物偶联后,该类染料可通过血脑屏障将药物转运至肿瘤部位,不仅可以减少化疗药物使用剂量,降低药物的毒副作用,也可通过近红外荧光成像实现对肿瘤治疗的实时监控。七甲川花菁染料所展示的线粒体毒性和光敏特性,可直接杀死肿瘤细胞,抑制肿瘤新生血管的形成。通过纳米包裹,能够显著增强该类染料的肿瘤靶向能力,实现实时跟踪药物释放情况。七甲川花菁染料特异性识别肿瘤细胞的能力与有机阴离子转运肽的作用密切相关,缺氧和线粒体膜电位也参与了染料吸收的调控。这些发现有利于将近红外荧光染料应用于肿瘤的靶向治疗。     

单克隆抗体ND-1-量子点荧光探针对大肠癌细胞的特异成像研究

目的制备抗人大肠癌单克隆抗体ND-1的量子点荧光探针,实现对大肠癌细胞的靶向成像。方法采用共价偶联方法,以1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基硫代琥珀酰亚胺(NHS)为缩合剂,通过在反应体系中加入不同摩尔比例的单克隆抗体ND-1和游离量子点QD605进行条件优化,制备偶联产物ND-1-QD605荧光探针;利用荧光光谱扫描技术对ND-1-QD605进行光学特性表征,并检测其抗光漂白能力;利用免疫荧光方法检测ND-1-QD605对大肠癌细胞的靶向结合能力。结果在量子点QD605与单克隆抗体ND-1摩尔比1:40条件下,可实现二者的高效偶联;荧光光谱分析显示ND-1-QD605保留了游离量子点QD605优良的荧光特性;在激发光照射1h内,ND-1-QD605荧光强度未发生明显改变;荧光显微镜观察可见该探针能够与表达有相应抗原LEA的人大肠癌CCL187细胞特异性结合,呈现高灵敏度、特异性荧光成像。结论制备的单克隆抗体ND-1的量子点荧光探针具有大肠癌细胞靶向成像能力,有望为大肠癌的体内靶向成像研究和临床诊断提供新方法。     

RGD肽介导的MR分子探针在体外结直肠癌细胞的显像及对其生物学行为的影响

目的：探讨RGD肽介导的MR分子探针在体外结直肠癌细胞的MRJ显像及对其生物学行为的影响。方法：利用纳米技术构建靶向RGD荧光纳米MR、探针,利用荧光倒置相、差显微镜观察该探针与LOVO细胞结合情况;体外磁共振成像（MRI）显像;利用细胞克隆实验测其增殖活性;流式细胞术检测其细胞周期、凋亡。结果：荧光相差显微镜示该RGD肽介导的MR分子探针能特异性与LOVO细胞结合;体外MRI成像示靶向RGD组T1信号强度高于非靶向组及对照组（P〈0．05）;该探针作用24h后的LOVO细胞增殖活性降低,细胞分裂周期发生变化,阻滞在S＋G2M期的细胞比例上升,细胞凋亡率与其他两组相比有显著增加（P〈0．05）。结论：该RGD肽介导的MR分子探针能与结直肠癌LOVO细胞靶向结合,能增强MR1的显像效果,并对肿瘤细胞具有一定的抑制作用．     

RGD肽介导的MR分子探针在体外结直肠癌细胞的显像及对其生物学行为的影响

目的:探讨RGD肽介导的MR分子探针在体外结直肠癌细胞的MRI显像及对其生物学行为的影响方法:利用纳米技术构建靶向RGD荧光纳米MR探针,利用荧光倒置相差显微镜观察该探针与LOVO细胞结合情况;体外磁共振成像（MRI）显像;利用细胞克隆实验测其增殖活性;流式细胞术检测其细胞周期、凋亡。结果:荧光相差显微镜示该RGD肽介导的MR分子探针能特异性与LOVO细胞结合;体外MRI成像示靶向RGD组T₁信号强度高于非靶向组及对照组（P<0.05）;该探针作用24h后的LOVO细胞增殖活性降低,细胞分裂周期发生变化,阻滞在S+G₂M期的细胞比例上升,细胞凋亡率与其他两组相比有显著增加（P<0.05）结论:该RGD肽介导的MR分子探针能与结直肠癌LOVO细胞靶向结合,能增强MRI的显像效果,并对肿瘤细胞具有一定的抑制作用     

工业模式微生物膜有序性的活细胞定量分析

作为一种相位敏感的荧光探针,Di-4-ANEPPDHQ可以特异性标记膜的有序相和无序相,在理论上可以对细胞膜的有序性进行定量成像。通过将Di-4-ANEPPDHQ和激光扫描共聚焦显微术相结合,对多种具有代表性的工业模式微生物进行了有序相和无序相活细胞成像,结合极性归一化数值的统计比较,最终实现对上述工业模式微生物细胞膜有序性的定量分析,为细胞膜工程提供了一种直观且快速的活细胞检测方法。     

利用原子力显微镜识别成像

细胞膜和细胞内特异蛋白的有效定位与定性,对于了解细胞运动、移植和分化等机制及细胞之间的相互作用非常关键。原子力显微镜灵敏的力学性质在研究生物分子的相互作用和特定分子的免疫识别中得到了广泛的应用,在细胞表面的特异性分子的定位过程中,不像免疫荧光成像一样需要复杂的样品准备,更重要的是能有效地进行特异性和非特异性的识别,并对识别位点可视化。本文从分子识别、功能化探针、基于力-体积成像及与动态力学显微镜结合成像等模式方面,综述了原子力显微镜在生物应用中的识别成像。     

一种利用荧光标记检测氨肽酶N抑制剂与肿瘤细胞结合的方法

目的:建立利用荧光标记法检测氨肽酶抑制剂和肿瘤细胞结合的方法。方法:以异硫氰酸荧光素(FITC)标记氨肽酶N抑制剂LYRM03和Bestatin,制备荧光探针FITC-LYRM03、FITC-Bestatin,应用荧光显微成像观察和流式细胞仪检测标记化合物FITC-LYRM03、FITC-Bestatin对肿瘤细胞的结合与氨肽酶N抑制活性的相关性。结果:化合物LYRM03和Bestatin具有肿瘤细胞的氨肽酶N抑制活性,荧光标记化合物FITC-LYRM03、FITC-Bestatin能与肿瘤细胞有不同程度的结合。结论:标记化合物FITC-LYRM03、FITC-Bestatin和肿瘤细胞的结合与对肿瘤细胞的氨肽酶N抑制活性相一致。     

监测细胞内氧化还原代谢状态的遗传编码荧光探针

原位、高时空分辨地检测细胞内氧化还原代谢状态是生命科学研究的一个瓶颈问题和迫切需求.然而,依赖细胞裂解、酶学、色谱、质谱等传统生化分析方法难以实时监测细胞内氧化还原代谢变化,更难以应用于高通量药物筛选.基于荧光蛋白的探针成像是近年来生命科学和医学领域迅速发展的一种分析检测技术.由于这些荧光探针实现了在活细胞内实时、动态地监测生物学过程,从而革命性地改变了生命科学研究.相对于化学小分子荧光探针,遗传编码的荧光蛋白探针在精确定位亚细胞结构、消除人为干扰以及活体应用方面,存在显著的优势.近年来,科学家针对细胞内重要的氧化还原代谢物,发明了多种多样的遗传编码荧光探针,实现了在单细胞、亚细胞甚至活体内对氧化还原代谢状态的特异性检测和成像,大大推动了相关研究领域的发展.本文将以细胞内两对关键的氧化还原代谢分子NADH/NAD~+和NADPH/NADP~+为例,重点介绍相关荧光探针的设计、性质、应用以及使用注意事项,以方便研究者更好地了解和使用相关技术.