溶酶體的熒光成像為探測活細胞中的溶酶體生理學提供了強大的工具,但持續的光照不可避免地導致溶酶體損傷和光毒性,這仍然是一個艱巨的挑戰。使用多功能納米探針、鉑納米顆粒和奎納克林共載納米凝膠實現了光損傷最小化的長期溶酶體追蹤。為了構建混合納米凝膠,順鉑首先充當交聯劑以保留所有成分,然后通過乙醇原位還原成鉑納米顆粒。鉑納米顆粒通過清除可能損壞溶酶體膜的光誘導的活性氧物質,使溶酶體的長期奎納克林熒光成像成為可能。
來自穩定和非蛋白質系統的酶模擬物的設計對于高度特異性的癌癥診斷和治療應用特別有吸引力,并且它已經成為近年來的新興領域。使用Fe II制備了金屬交聯的聚合物納米凝膠(MPG)通過酶催化的原子轉移自由基聚合(ATRPase)方法獲得的離子配位生物相容性丙烯酰賴氨酸聚合物刷。MPG中的單原子且高度分散的Fe離子充當凝膠網絡的有效交聯劑,并且還充當超氧化物歧化酶(SOD)和過氧化物酶(POD)的多酶模擬物的活性中心。將催化活性與常規的鐵基納米酶進行了比較。對細胞和動物的研究證實,使用MPG可以成功實現有效的活性氧(ROS)響應型生物熒光成像。
用于光動力療法的卟啉金屬-有機骨架(MOF)納米粒子解決了光敏劑溶解性差,自猝滅和聚集的問題。然而,它們對惡性組織的低選擇性是生物成像的障礙,并且是細胞攝取以高效進行光動力療法治療癌癥的瓶頸。在這里,ZrMOF納米粒子作為共軛DNA適體的淬滅劑被開發用于靶標誘導的生物成像和光動力療法。通過固相DNA合成制備的磷酸根末端適體通過磷酸根與鋯之間的強配位錨固在ZrMOF納米顆粒的表面上。基于ZrMOF納米粒子的π–π堆積誘導的TAMRA猝滅,由于適體與靶標結合后結構發生變化,因此可以實現靶標誘導的成像。具有靶標結合能力的適體-綴合的ZrMOF納米顆粒顯著增強了光動力治療效果。此外,磷酸鹽末端的適體綴合方法可以推廣到其他類型的MOF納米材料,例如UiO-66和HfMOF納米顆粒,可以在生物化學中潛在地使用。
