纳米材料具备独特的光电性质和生物学效应，能构筑肿瘤成像智能纳米探针，利用肿瘤微环境特征进行可控响应的光学纳米探针，不仅可以通过可控的响应机制提供更灵敏、更特异的成像，还为光介入治疗提供了有力工具，有助于构建多响应的智能诊疗一体纳米平台。然而，大多数的纳米传感器仅对单一刺激响应，不利于从体外诊断到体内成像的转化。
近日，重庆大学张吉喜课题组等人在《Nano Research》上在线发表一篇题为“Exo/endogenous factors co-activatable nanodevice for spatiotemporally controlled miRNA imaging and guided tumor ablation”的研究论文，研究人员设计了高灵敏热响应DNA探针和基于介孔聚多巴胺纳米颗粒的纳米换能器。
研究人员利用双链DNA的热解链特性，设计了热响应的开关链DNA (S DNA)。在环境温度达到45℃时，开关链解链，暴露出识别miRNA-21的Toehold序列。miRNA-21的链置换使荧光链(F DNA)释放，远离猝灭基团而恢复荧光。该DNA探针可以实现对miRNA-21特异性、灵敏性检测。
然后，研究人员将DNA探针共价连接在介孔聚多巴胺纳米换能器颗粒内，颗粒作为猝灭剂将探针的荧光暂时猝灭。利用聚多巴胺的近红外光热转换性能，激活热响应的DNA探针，实现NIR光照对DNA探针的远程控制。
研究人员将该纳米探针通过尾静脉注射至荷瘤裸鼠体内，通过程序性施加短时间(3 min)NIR光照激活肿瘤部位荧光成像，而后施加长时间(10 min)NIR光照实现荧光成像指导下的肿瘤光热治疗。相比于单因子激活的纳米探针，该内外源双因子共同激活的纳米探针既能保持较高灵敏度(肿瘤与背景信号比为8.95)，又展现出高特异性成像特点(肿瘤与肝肾信号比为9.10)，导向热疗抑瘤率达到85%。
总之，该诊疗一体纳米传感器体系通过功能耦合设计和结构可控构筑，实现了单个颗粒上探针集成、光信号响应、传感控制、治疗功能的集约整合和协同，为肿瘤治疗提供了新策略！
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Nano. Res.丨又一纳米感应器！可用于肿瘤特异性成像和光热治疗
发布时间：2021-07-26 08:52 文章来源：未知 作者：百替生物
纳米材料具备独特的光电性质和生物学效应，能构筑肿瘤成像智能纳米探针，利用肿瘤微环境特征进行可控响应的光学纳米探针，不仅可以通过可控的响应机制提供更灵敏、更特异的成像，还为光介入治疗提供了有力工具，有助于构建多响应的智能诊疗一体纳米平台。然而，大多数的纳米传感器仅对单一刺激响应，不利于从体外诊断到体内成像的转化。
近日，重庆大学张吉喜课题组等人在《Nano Research》上在线发表一篇题为“Exo/endogenous factors co-activatable nanodevice for spatiotemporally controlled miRNA imaging and guided tumor ablation”的研究论文，研究人员设计了高灵敏热响应DNA探针和基于介孔聚多巴胺纳米颗粒的纳米换能器。
研究人员利用双链DNA的热解链特性，设计了热响应的开关链DNA (S DNA)。在环境温度达到45℃时，开关链解链，暴露出识别miRNA-21的Toehold序列。miRNA-21的链置换使荧光链(F DNA)释放，远离猝灭基团而恢复荧光。该DNA探针可以实现对miRNA-21特异性、灵敏性检测。
然后，研究人员将DNA探针共价连接在介孔聚多巴胺纳米换能器颗粒内，颗粒作为猝灭剂将探针的荧光暂时猝灭。利用聚多巴胺的近红外光热转换性能，激活热响应的DNA探针，实现NIR光照对DNA探针的远程控制。
研究人员将该纳米探针通过尾静脉注射至荷瘤裸鼠体内，通过程序性施加短时间(3 min)NIR光照激活肿瘤部位荧光成像，而后施加长时间(10 min)NIR光照实现荧光成像指导下的肿瘤光热治疗。相比于单因子激活的纳米探针，该内外源双因子共同激活的纳米探针既能保持较高灵敏度(肿瘤与背景信号比为8.95)，又展现出高特异性成像特点(肿瘤与肝肾信号比为9.10)，导向热疗抑瘤率达到85%。
总之，该诊疗一体纳米传感器体系通过功能耦合设计和结构可控构筑，实现了单个颗粒上探针集成、光信号响应、传感控制、治疗功能的集约整合和协同，为肿瘤治疗提供了新策略！