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铜酞菁功能化六方氮化硼纳米片CuPc@HG@BN
发布时间:2021-04-13     作者:axc   分享到:

一个由六方氮化硼纳米片(h-BNNS)、发夹状G4 DNA链(HG)和铜(Ⅱ)酞菁(CuPc)组成的多功能CuPc@HG@BN热敏平台用于miR-21的原位检测和****的光动力**。文章**通过HG装载CuPc形成CuPc @ HG改善CuPc的溶解度使其可以作为PDT的**光敏剂(PS),然后形成CuPc@HG@BN使得CuPc在h-BNNS作用下得到较强的SERS信号。研究发现该探针不仅可以在降低对正常组织的损伤下实现对****的光动力**,同时可以实现miR-21的原位SERS监测,这一研究成果实现了在同一探针中通过SERS与PDT相结合用于**症的诊断与**。

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示意图1:(a)CuPc@HG@BN的合成示意图:其中富G的DNA序列(AS1411)装载CuPc形成CuPc@HG,然后通过π-π 叠加将CuPc@HG修饰在h-BNNS上,构造CuPc@HG@BN探针;(b)miR-21的原位SERS的监测和**的**示意图:纳米材料在细胞膜表面核仁素作用下进入胞内,在目标RNA存在的条件下打开发夹DNA使得CuPc的SERS信号减弱,同时在光照下CuPc与细胞内氧作用产生单线态氧,单线态氧和相邻的生物大分子发生氧化反应,产生细胞毒性,进而引起**细胞受损直致死亡而达到**症**的效果;(c)活细胞中miR-21放大检测机制。

图文解析

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图1:(a) h-BNNS的透射电子显微镜(TEM)图像,结果表明h-BNNS粒径均匀,直径为90±10 nm。插图为对应的h-BNNS大小分布直方图;(b) h-BNNS的高分辨透射电镜(HRTEM)图像,显示了一个界面间距为0.35nm的h-BNNS晶格条纹,并处于(002)面,插图为选区电子衍射图;(c) CuPc对SiO2和h-BNNS的SERS效应,结果表明在SiO2上CuPc的SERS可以忽略不计(黑色曲线),而CuPc在h-BNNS(红色曲线)上CuPc的SERS效应**。(d) CuPc@HG@BN胞内miR-21的SERS光谱。结果发现CuPc在1530 cm-1左右的强度随miR-21水平的升高而降低,而h-BNNS在1367 cm-1处强度不变,表明可以以1367 cm-1处SERS强度作为内参来实现胞内miR-21的**检测,插图为用I1530/I1367表征胞内miR-21,结果表明miRNA在1.6 fM–2.8 pM 范围内可以呈现良好线性,同时其检测限达0.70 fM,表明该探针可以实现胞内miRNA的高灵敏和选择检测。(e)****细胞系和不同细胞类型胞内miR-21的拉曼图谱。

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图2:(a)为了验证CuPc@HG@BN具有良好的PDT效应,文章通过单线态氧传感器探针(SOSG)来表征CuPc@HG@BN产生单线态氧的能力(该探针与1O2反应时产生较强的绿色荧光),结果表明用655 nm激光照射5 min后MCF-7胞内出现较强的绿色荧光,在照射8h后观察到1O2引起的细胞膜损伤,证实CuPc@Hg@BN具有良好的PDT效应。(b)为了进一步验证PDT的效率,文章采用Annexin-FITC/PI染色法进行研究。结果发现相比于仅用CuPc@HG@BN处理的细胞,通过激光照射后的细胞的早期凋亡率和晚期细胞凋亡率均明显提高,表明该探针具有**的PDT效率。

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图3:考虑到SERS探针在生物介质中的长期稳定性,文章以MCF-7荷瘤裸鼠为模型,进一步评价其体内**效果。(a)通过尾端静脉注射Cy3标记的CuPc@HG@BN后1~48 h的荧光成像,发现在6 h后可以在**部位的观察到明显的Cy3信号,并且在48 h后任保持稳定,表明CuPc@hg@BN在**部位累积并可以保持了足够长的时间。(b、c)为了验证该探针可以实现**标志物的早期诊断,文章通过检测不同日龄的**小鼠**症周围血清中miR-21表达水平,结果表明随着**的生长时间的增加,血清中miR-21的浓度也逐渐增加,同时光动力**所需的CuPc@HG@BN浓度也逐渐增加。图中各曲线分别表示(i)**生长两天,用25 ug·mL-1 CuPc@HG@BN**;ii),iii)**生长4天,分别用25 ug·mL-1和50 ug·mL-1CuPc@HG@BN**;iv),v),vi) **生长6天,分别用25、50 、65 ug·mL-1 CuPc@HG@BN**; vii),viii),ix),x) **生长9天,分别用25、50、65、100 ug·mL-1 CuPc@HG@BN**;xi),xii) **生长16天,分别用100、50 ug·mL-1 CuPc@HG@B**; xiii),xiv) **生长25天,分别用100、50 ug·mL-1 CuPc@HG@BN**; (D)**15天后,Ⅰ、Ⅱ、vi、x、xii、XIII组**图片,表明早期**可以彻底消除,而晚期**无法完全消除。e)从i、ii、vi、x、xii和xiii组小鼠提取的细胞的拉曼图像,结果表明在**症早期进行**可以使miR-21恢复到正常水平,表明CuPc@hg@BN具有早期抗**的作用。


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