阿爾茨海默癥(AD,俗稱老年癡呆癥)是一種嚴(yán)重的中樞神經(jīng)系統(tǒng)變性病。研究表明,大腦中β-淀粉樣蛋白(Aβ)斑塊被認(rèn)為是該疾病早期診斷和治療的重要病理學(xué)標(biāo)志。
近日,華東理工大學(xué)化學(xué)院郭志前教授和朱為宏教授課題組在近紅外熒光分子探針對Aβ斑塊進行原位成像研究方面取得重要突破,相關(guān)成果以“Rational Design of Near-Infrared Aggregation-Induced-Emission-Active Probes: In Situ Mapping of Amyloid?β Plaques with Ultrasensitivity and High-Fidelity”為題發(fā)表在國際一流期刊美國化學(xué)會志(J. Am. Chem. Soc., 2019, 141, pp 3171–3177),并被選為封面文章。
熒光成像技術(shù)作為一種非侵入性的早期診斷方法,可以實時監(jiān)測生物分子在體內(nèi)的作用,近年來被廣泛運用于生物醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域。課題組采用 “step-by-step” 的理性分子設(shè)計策略發(fā)展近紅外聚集誘導(dǎo)發(fā)光(AIE-active)分子探針,成功解決了商業(yè)化染料ThT/S受限于發(fā)射波長較短,聚集淬滅引起的熒光信號失真,“always-on”的背景噪音干擾,和無效的血腦屏障(BBB)穿透性等固有缺陷,實現(xiàn)了對Aβ斑塊進行超靈敏和高保真的原位成像。
基于近紅外可激活的熒光探針QM-FN-SO3對Aβ斑塊顯著的結(jié)合能力、有效的BBB穿透性能和優(yōu)異的光穩(wěn)定性,實現(xiàn)了超高的信噪比(S/N)。AD-模型小鼠大腦組織切片和尾靜脈注射的AD-模型小鼠活體成像實驗進一步驗證了探針QM-FN-SO3能夠?qū)崿F(xiàn)對AD-模型小鼠大腦中Aβ斑塊的準(zhǔn)確結(jié)合和近紅外熒光標(biāo)記,并有望代替市售染料ThT/S進行更高保真度的組織學(xué)染色。
2015級博士研究生付偉和博士后燕宸旭為文章共同第一作者,郭志前教授和朱為宏教授為文章的共同通訊作者,并得到了田禾院士的悉心指導(dǎo);在生物成像測試方面得到了得到了上海藥物研究所章海燕課題組的大力支持。
該研究成果由國家自然科學(xué)基金委基礎(chǔ)科學(xué)中心項目,上海市重大科技專項以及基金委優(yōu)秀青年基金項目共同資助完成。
相關(guān)鏈接:https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/jacs.8b12820
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