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硫化氢(H2S)是一种重要的气体信号分子。在急性胰腺炎(acutepancreatitis,AP)病例中,血清硫化氢水平上升,并通过异常激活肺脏髓过氧化物酶引发合并肺损伤,导致急性胰腺炎的高早期死亡率。因此,开发一种能够同时实现硫化氢检测和竭耗的探针对于急性胰腺炎的诊断和降低早期死亡率具有重要意义。
首都师范大学化学系周晶教授课题组构筑了一种普鲁士蓝包覆的上转换荧光纳米探针,应用于活体血清中H2S的检测和成像。纳米探针表面包覆的普鲁士蓝因其结构特点具有强近红外吸收,能够有效猝灭上转换荧光材料的荧光。重要的是,普鲁士蓝能够被血清中H2S还原,进一步与多余的H2S反应产生硫化亚铁,从而使其结构被破坏,削弱其近红外吸收,并导致被猝灭的荧光恢复,实现H2S的荧光检测和成像。此外,在发生氧化还原反应和形成难溶性硫化亚铁的过程中,血清中的H2S能够被有效竭耗。课题组进一步通过构筑急性胰腺炎小鼠模型,在活体层次对探针的活体H2S成像、急性胰腺炎诊断和合并肺损伤抑制效果进行了研究。结果表明,普鲁士蓝包覆的上转换荧光纳米探针能够有效的在活体层次对血清H2S进行半定量成像,并基于此进一步实现急性胰腺炎的诊断。此外,将纳米探针与传统H2S合成酶抑制剂DL-炔丙基甘氨酸(DL-PAG)联合使用,能够快速降低AP小鼠的血清H2S水平,并抑制合并肺损伤的发生。
这一成果近期发表在ChemicalScience上,文章的第一作者是首都师范大学硕士研究生刘瑜鑫。
周晶教授课题组长期致力于面向生物小分子检测的稀土荧光纳米探针,并探究其在生物过程监测与疾病诊疗中的应用。近年来,课题组先后开展了氧化应激过程中活性氧水平监测(Anal.Chem.,,89,-;Anal.Chem.,,89,-)、氟中*诊疗(Chem.Sci.,,9,-)、肿瘤诊疗(Theranostics,,7,-)等一系列工作。
该论文作者为:YuxinLiu,QiJia,XuejiaoZhai,FangMao,AnqiJiang,JingZhou*
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