可用於原位動態監測腫瘤微環境的二次近紅外(NIR-II)pH傳感器

2020-12-15 科學網

可用於原位動態監測腫瘤微環境的二次近紅外（NIR-II）pH傳感器

作者：

小柯機器人

發布時間：2020/12/14 15:58:24

復旦大學化學系張凡研究組近日取得一項新成果。經過不懈努力，他們設計了一種可用於原位動態監測腫瘤微環境的二次近紅外（NIR-II）pH傳感器。 2020年12月10日出版的《德國應用化學》發表了這項成果。

為了在較寬的響應區域中實現高靈敏度的腫瘤pH監測，研究團隊通過簡單地調節二次近紅外發射供體氮雜-BODIPY（NAB）和pH敏感的基於羅丹明的受體（NRh）在FRET系統中的比例，設計了一系列pH突躍點可調的傳感器（pTAS）。通過將pTAS中的pH響應範圍結合起來，該體系的檢測寬度(6.11‐7.22)是pH突躍點固定傳感器的兩倍(6.38‐6.94)。

由於該pH突躍點可調特性，該傳感器可通過在二次近紅外窗口中的雙通道比例生物成像，以相比於標準pH計誤差小於1%的精度，實現對腫瘤pH增加或降低的原位動態可視化。

據了解，腫瘤病變中的pH監測可提供豐富的生理信息。但是，之前開發的pH傳感器僅能在pH突躍點（pHt）附近的固定響應區域內實現靈敏檢測。

附：英文原文

Title: NIR‐II pH Sensor with FRET Adjustable Transition Point for In Situ Dynamic Tumor Microenvironment Visualization

Author: Fan Zhang, Mengyao Zhao, Jianbo Wang, Zuhai Lei, Lingfei Lu, Shangfeng Wang, Hongxin Zhang, Benhao Li

Issue&Volume: 10 December 2020

Abstract: pH monitoring in tumor lesions provide abundant physiological information. However, currently developed pH sensors only achieve sensitive detection in the settled response region around the pH transition point (pHt). To realize tumor pH monitoring with high sensitivity in wider response region, we herein design a serial of pHt adjustable sensors (pTAS) through simply regulating the component ratio of second near‐infrared (NIR‐II) emission aza‐BODIPY (NAB) donor and pH sensitive rhodamine‐based pre‐acceptor (NRh) in Frster resonance energy transfer (FRET) system. Combining the pH response regions of pTAS, a twofold widened pH detection range (6.11‐7.22) is obtained compared to the pHt settled sensor (6.38‐6.94). With pHt adjustable feature, in vivo tumor pH increase and decrease process could be dynamically visualized through dual‐channel ratiometric bioimaging in NIR‐II window with coefficient of variation under 1% compared to the standard pH meter.

DOI: 10.1002/anie.202012021

Source: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202012021

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