Chem. Sci. 双金纳米探针系统——体内便携式拉曼检测西亚尔酸来识别肿瘤

设计了一个双金纳米探针系统，用于体内便携式拉曼检测西亚尔酸（SA）以识别肿瘤。该双金纳米探针系统包含两个金纳米探针，Au10-DTTC/PEG-PBA和Au40-PEG-SA。Au10-DTTC/PEG-PBA构建在一个10纳米的金纳米粒子上，用菁碘化物（DTTCI）作为拉曼报告分子，并通过HS-PEG-NHS对3-氨基苯硼酸（APBA）进行修饰，用于特异性识别SA。Au40-PEG-SA是在40纳米的金纳米粒子上通过HS-PEG-NHS修饰SA而构建的。为了在体内检测SA，随后将Au10-DTTC/PEG-PBA和Au40-PEG-SA以最佳的间隔和保留时间注射到肿瘤异种移植的小鼠体内。通过PBA和SA之间的特异性识别，在肿瘤区域形成的Au10-DTTC/PEG-PBA和Au40-PEG-SA的共轭物发出了强烈的DTTC的SERS信号，这可以通过便携式拉曼检测器进行检测。这项工作为检测肿瘤异种移植小鼠中的SA提供了一种方便和便携的方法。

图1. 示意图：(a) Au10-DTTC/PEG-PBA和Au40-PEG-SA的制备，(b) 肿瘤异种移植小鼠体内的SA检测

在活体动物体内检测SA之前，首先使用Au10-DTTC/PEG-PBA和Au40-PEG-SA通过拉曼成像检测活体细胞表面的SA。过多的Au10-DTTC/PEG-PBA在洗涤前不会聚集在细胞上或细胞内带来假信号，用PBS洗涤两次可以完全去除。用Au10-DTTC/PEG-PBA和Au40-PEG-SA依次孵育后，小鼠癌细胞株4T1细胞出现了明显的DTTC拉曼信号。同时，DTTC在506、842、1126、1241和1293 cm-1的特征峰只在细胞覆盖区域内检测到。

图2. 材料表征

相反，用Au10-DTTC/PEG和Au40-PEG-SA或Au10-DTTC/PEG-PBA和Au40-PEG组合培养的4T1细胞没有表现出任何DTTC的拉曼信号，这表明在活细胞表面使用PBA-SA特异性相互作用检测SA的可行性。此外，与Au10-DTTC/PEG-PBA和Au40-PEG-SA孵育后，在人类正常上皮MCF-10A细胞上没有观察到DTTC的拉曼信号。设计的基于双金纳米探针的拉曼方法可成功用于区分正常细胞和癌细胞，这为体内应用提供了巨大的潜力。

图3. 肿瘤细胞拉曼成像

在最佳条件下，检测到肿瘤区域周围六个不同位置的拉曼信号。靠近肿瘤中心的位置表现出强烈的拉曼信号，而远离肿瘤中心的位置表现出微弱的拉曼信号。为了进一步证明所设计的双金纳米探针系统的准确性，在体内分析中分别用Au40-PEG和Au10-DTTC/PEG来替代Au40-PEG-SA和Au10-DTTC/PEG-PBA。结果，Au10-DTTC/PEG-PBA和Au40-PEG或Au10-DTTC/PEG和Au40-PEG-SA的组合并没有表现出任何拉曼信号。因此，所设计的双金纳米探针系统在体内检测SA时表现出良好的特异性和可靠性。

图4. 注射（a）Au10-DTTC/PEG-PBA和Au40-PEG-SA，（b）Au10-DTTC/PEG-PBA和Au40-PEG，以及（c）Au10-DTTC/PEG和Au40-PEG-SA后，从4T1肿瘤异种移植小鼠的肿瘤区域周围不同位置获得的拉曼光谱

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2023/sc/d2sc05163j

转自：“NANO学术”微信公众号

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