光控纳米传感器用于癌细胞高灵敏成像的研究

发布时间：2020-06-06 06:54

【摘要】：癌症的诊断和治疗是全球关注的问题,如何对癌症进行精确的早期诊断在提高癌症患者生存率方面意义重大。传统的癌症检测方法无法在微观层面发挥作用,因此基于量子点的分子影像技术得到了迅猛发展,并在诸多领域发挥出了越来越重要的作用。MicroRNAs(miRNAs)是一类非编码小分子RNA,可参与转录后基因表达调控。MiRNAs在代谢,细胞增殖,细胞凋亡等不同的发育过程中发挥着主要作用。研究发现miRNA的表达异常与多种人类疾病有关,如癌症,心血管疾病,炎症性疾病和阿尔茨海默病。此外,在不同的发育阶段或治疗阶段,miRNA在活细胞中的表达水平是高度动态的。MiRNA在活细胞中的灵敏检测并成像对于疾病的诊断和预测具有重要价值。虽然当前已经开发了一些利用信号放大的策略来对miRNA分子进行成像的传感器,但是如何在精确的时间点控制活细胞中传感器进行检测仍然是一个挑战,这也限制了这类传感器在检测活细胞中miRNA的动态浓度上的应用。在本文中,我们设计了一类光控纳米传感器,用于实时监测活细胞中的miRNA并进行高灵敏成像。该传感器由DNA修饰的金纳米颗粒和量子点通过DNA链杂交组装而成,呈现卫星状结构,同时该传感器中还引入了一条修饰了邻硝基苄基光敏基团的DNA链,通过遮盖反应位点的方式使传感器暂时失去活性。在紫外光照射下,光敏基团被快速切断,传感器恢复其活性,通过熵驱动的两步法启动位点介导的链置换反应来催化检测活细胞中的miRNA。此外,我们还证明了该光控纳米传感器能够快速响应紫外光,在活细胞内具有很强的稳定性,对目标miRNA的检测具有高特异性和高灵敏度。在此策略的基础上,我们可以通过使用外部光触发器来实现对活细胞内传感器活动的精确控制,可以根据需求在时空上控制传感器对活细胞中miRNA的高灵敏检测并进行成像。
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R73-3;TP212

【参考文献】