纳米探针肿瘤成像I一种用于肿瘤特异

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研究进展：刺激响应荧光成像方式具有灵敏度高、操作简单、无创等优点，在肿瘤的检测与成像方面表现出巨大的前景。对肿瘤微环境动态变化的准确成像可以在肿瘤发展和增殖过程中对肿瘤进行早期检测和无创评估，从而提高患者存活率。由于内部细胞中的氧气消耗远远超过其血液供应，因此缺氧是肿瘤最重要的特征之一。此外，相较于正常的细胞环境，肿瘤区域的pH通常呈酸性。这些与肿瘤微环境相关的异常生理特征可以用作触发器开发“智能”刺激响应型荧光探针。然而，一些非肿瘤区域，例如结节和炎症，也可能表现出刺激响应特征，造成识别过程中的“假阳性”结果。解决方案：在本文中，作者开发了一种用于肿瘤微环境特异性成像的缺氧/酸性pH双重刺激响应型智能荧光纳米探针HADFN。HADFN以罗丹明荧光团作为荧光报告基团，选择介孔二氧化硅包覆的金纳米棒（AuNR

mSiO2）作为纳米载体和纳米淬灭剂，同时偶氮苯被进一步修饰在AuNR

mSiO2的表面上作为缺氧响应位点，且β-环糊精聚合物（β-CDP）与偶氮苯形成络合物避免荧光团从介孔二氧化硅中释放（图1）。在缺氧肿瘤微环境中，偶氮还原酶破坏偶氮键，使得荧光报告基团释放出来，响应酸性pH，产生荧光信号的变化。将该纳米探针用于生物成像之中，实现了对活肿瘤细胞和小鼠肿瘤模型中的缺氧/pH双激活荧光成像（图2）。

图1：纳米探针的构建以及双重响应示意图。

图2：（a）不同条件下探针HADFN的荧光发射光谱；（b）探针HADFN对肿瘤活细胞的荧光成像；（c）注射HADFN后小鼠体内时间依赖性荧光成像。

结论：作者开发了一种用于肿瘤特异性荧光成像的双重响应纳米探针。该探针在缺氧环境中释放出荧光报告基团，该荧光团在酸性肿瘤环境中产生荧光信号，实现对肿瘤的特异性成像。利用该探针，作者在活细胞和小鼠肿瘤中均实现了缺氧/pH双响应荧光成像。这一探针有效避免了成像中对结节或炎症出现的“假阳性”结果，克服了单一刺激响应方式的弊端，为癌症的早期诊断提供一个有力工具。

参考文献：JingZhengetal.DesignandEngineeringofHypoxiaandAcidicpHDual-Stimuli-ResponsiveIntelligentFluorescentNanoprobeforPreciseTumorImaging.Small,,DOI:10./smll.00243.

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