可使用光學(xué)探針診斷癌癥

大多數(shù)納米探針是熒光的。它們吸收特定顏色的光(例如藍(lán)色)，然后發(fā)出不同顏色的光(例如綠色)。但是，由于人體組織也可以發(fā)光，因此很難將納米探針光與背景光區(qū)分開，并可能導(dǎo)致錯(cuò)誤的解釋。

 現(xiàn)在，倫敦帝國理工學(xué)院的研究人員已經(jīng)開發(fā)出了新的納米探針，稱為生物harmonophores，并在帝國理工學(xué)院獲得了專-利，該納米探針通過一種稱為二次諧波產(chǎn)生(SHG)的新型發(fā)光技術(shù)來發(fā)光。

為了突出體內(nèi)的腫瘤以進(jìn)行癌癥診斷，醫(yī)生可以使用微小的光學(xué)探針(納米探針)，當(dāng)它們附著在腫瘤上時(shí)會(huì)發(fā)光。這些納米探針使醫(yī)生能夠檢測體內(nèi)癌癥的位置，形狀和大小。

在斑馬魚胚胎中測試了納米探針之后，研究人員發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過修飾以靶向癌細(xì)胞的生物單體比熒光納米探針更明亮，更長時(shí)間地突出顯示了腫瘤。它們的光可以很容易地被通常發(fā)射的組織所識別和辨別，并且它們還可以精-確地附著在腫瘤細(xì)胞上，而不附著在健康細(xì)胞上，從而使它們在檢測腫瘤邊緣時(shí)更加精-確。

帝國理工大學(xué)生物工程系的首-席研究員Periklis Pantazis博士說：“生物harmonophores可能比目前可用的方法更有效地檢測腫瘤。它們*地結(jié)合了可能對實(shí)踐中的癌癥診斷和治療非常有用的功能，并終改善了患者的治療效果經(jīng)過進(jìn)一步的研究。”

研究結(jié)果發(fā)表在ACS Nano上。

生物harphorphores是由肽(人體中蛋白質(zhì)的相同成分)制成，具有生物相容性和可生物降解性。它們在48小時(shí)內(nèi)在體內(nèi)自然代謝，因此不太可能構(gòu)成健康風(fēng)險(xiǎn)。

為了研究精-確的腫瘤檢測，研究人員首先向斑馬魚胚胎中注入了惡性癌細(xì)胞，從而使腫瘤細(xì)胞不受控制地增殖。二十四小時(shí)后，他們注射了生物原基，這些生物原基經(jīng)過修飾以靶向特異于腫瘤細(xì)胞的p32肽分子。然后，他們在帝國理工學(xué)院的光學(xué)顯微鏡成像技術(shù)中使用了成像技術(shù)，以研究經(jīng)過修飾的生物體電泳儀對腫瘤的檢測情況。

他們發(fā)現(xiàn)，與熒光不同的是，生物harmonphores不會(huì)“漂白”，這意味著它們不會(huì)隨著時(shí)間的流逝而失去發(fā)光能力。

他們發(fā)現(xiàn)生物單體具有出色的檢測靈敏度，這意味著它們附著在特定的腫瘤細(xì)胞上，而不附著在健康的腫瘤細(xì)胞上。啟用熒光的納米探針傾向于附著的特異性較弱，這意味著它們會(huì)將健康細(xì)胞錯(cuò)誤地表示為腫瘤細(xì)胞，反之亦然。