近紅外光光熱激活的DNAzymes用於細胞內的金屬離子成像

最新 10-08

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金屬離子是生物體內的重要組成成分並發揮著重要的作用，平衡狀態被破壞會導致多種疾病的產生，如糖尿病、癌症以及神經功能紊亂等。為了理解金屬離子平衡狀態在人類健康與疾病關係中發揮的作用，能夠特異性識別金屬類別以及檢測其位置的探針得到研究者的廣泛關注。

DNAzymes是在金屬協同因子存在的情況下可以發生催化反應的DNA分子，通過體外篩選技術，不需要預先了解金屬離子的性質即可得到的特異性金屬離子探針。DNAzymes作為監測環境中金屬離子的工具得到廣泛的應用，與此相比，將DNAzymes應用於檢測細胞內的金屬離子的手段最近才得以發展。這方面研究的一大障礙在於將DNAzymes運送至細胞內的過程中，探針還未到達細胞內的指定位置以前，細胞外的金屬離子會將底物鏈特異性地切割，使探針失去識別金屬離子的作用。

為了解決這一問題，以往的工作使用光保護基團保護DNAzymes，在運輸過程中使其免受特異性金屬離子的切割，當探針到達細胞內以後，使用紫外光消除光保護基團，DNAzymes的活性位點得以暴露，從而發生特異性金屬離子的識別反應。雖然該方法能夠成功應用於細胞內，但需要高能量的紫外光進行照射，對細胞造成嚴重的損傷。為了進一步解決這一問題，美國伊利諾伊大學香檳分校的陸藝教授研究團隊與南京大學化學化工學院的朱俊傑教授研究團隊合作，報道了一種新穎的近紅外光光熱激活的DNAzymes用於細胞內金屬離子檢測的新方法。