智能 DNA “纳米医生”用于肿瘤的激活式成像与治疗
专栏：学术资讯
发布日期：2017-03-15
癌症已成为严重威胁人类健康的公共卫生问题，癌症的精确诊断与治疗对于改善患者的生活质量至关重要。然而，目前大多数诊疗试剂都只注重“疗”而忽视了“诊”。殊不知，“诊”相当于医生的眼睛，只有看准了病发灶点，才能精确干预。因此提高肿瘤诊断的特异性、灵敏性意义重大。
近日，湖南大学王柯敏（点击查看介绍）团队结合裂开型核酸适配体，构建了智能 DNA“纳米医生”用于高对比度、高特异性的活体肿瘤成像以及原位药物释放。该智能 DNA“纳米医生”形如带触角的胶囊，裂开型核酸适配体片段为其触角部分，载药双链区域则为胶囊部分。无靶肿瘤细胞情况下，DNA“纳米医生”稳定存在，荧光和药物均处于失活状态。当靶肿瘤细胞存在时，触角状的两个裂开型核酸适配体片段可高灵敏识别靶标并发生构象变化，导致 DNA“纳米医生”解体，即胶囊打开。此时，荧光信号被激活，药物同时得以释放。
图 1. DNA“纳米医生”用于肿瘤的激活式成像与治疗的原理图
体外实验结果表明，该激活式探针可显著提高成像信噪比至传统“Always on”探针的约 4.8 倍，检测肿瘤细胞可低至 46 个。毒性实验显示，该探针可特异性杀伤靶肿瘤细胞。活体实验显示，该探针在注入 5 min 后即可清晰成像靶肿瘤。鉴于其优异的性能以及普适性，该探针有望广泛应用于癌症的快速、精准诊疗研究。
图 2. DNA“纳米医生”探针经尾静脉注入老鼠体内的实时荧光成像图
该研究成果发表在《Analytical Chemistry》上，文章的通讯作者为湖南大学石慧副教授、何晓晓教授、王柯敏教授，第一作者是湖南大学博士研究生雷艳丽。该研究工作得到了国家自然科学基金和湖南省自然科学基金的资助。
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