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分享一篇发表在Analytical Chemistry上的文章,文章标题是“Development and Validation of a Nitric Oxide-Responsive Optical Probe for Cardiovascular Disease with Acute Lung Injury In Vivo Imaging”。通讯作者是江南大学附属儿童医院的王凯老师和朱利红老师。
一氧化氮(NO)是由血管内皮产生的一种气体信号分子,通过促进血管舒张、抑制血小板聚集和减少炎症来帮助调节血管功能。但在动脉粥样硬化(AS)等心血管疾病中,NO水平的增加可能会促进炎症和斑块不稳定,从而导致心脏病发作或中风等心血管事件。因此检测心血管组织中的NO水平对于疾病的诊断十分重要。然而NO是一种反应性较高的气体分子,当前只能通过液相色谱等间接方法检测其含量,缺少直接成像的工具。因此作者希望能够开发出一种探针,实现对于NO的活体成像。
作者成功开发出了一种NO探针NOP,该探针在未活化状态下呈现黄色,在与NO反应后分子内电荷转移作用增强,吸收光红移,呈现绿色。随后作者使用两亲性聚合物mPEG-DSPE将其封装为直径25-30 nm的NanoNOP颗粒,用于增强NOP的溶解性和生物相容性。
随后作者在溶液中检测了NanoNOP颗粒对于NO的响应能力。结果显示在NO浓度为0-50 μM的区间内,NanoNOP颗粒荧光信号的强度与NO的浓度呈现较强的线性相关性,证明了NanoNOP可以用于NO的定量检测。此外作者也证明了NanoNOP与NO的加合物具有较高的光稳定性,并且能够耐受包括多种金属离子、谷胱甘肽、过氧化氢、次氯酸、碱性磷酸酶和金属蛋白酶等细胞中存在的多种不同的反应性物质。
接下来作者在多种不同的细胞系中证明了NanoNOP能够用于NO成像,并且不会产生明显的细胞毒性。最后作者在AS和ALI小鼠中研究了NO的生成。结果显示静脉注射NanoNOP 2小时后,AS和AS+ALI两组的主动脉光信号均增强,反映NO水平随时间总体增加。且AS + ALI显示出更强的光信号,表明了动脉粥样硬化和急性肺损伤的结合促进了NO的产生。该结果与iNOS抗体免疫组化染色鉴定主动脉斑块中NO水平的结果相同,进一步证明了NanoNOP用于鉴定和定量NO水平的可靠性。
总之,作者开发出一种能够在活体中检测NO水平的纳米颗粒NanoNOP,为心血管疾病的诊断提供了新的思路。
本文作者:ZBY
责任编辑:LYC
DOI:10.1021/acs.analchem.5c01709
原文链接:https://doi.org/10.1021/acs.analchem.5c01709

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