北大-刘志博｜报道“与逻辑门“调控的双重控制剪切化学

本文转自北京大学官网&科匠文化
一、研究背景：
疾病的精准诊断和治疗常常依赖于功能分子的靶向递送和可控释放。但是，疾病靶标在生物体内不是独一无二的，单重响应的可控释放策略难以精准识别疾病部位。
二、文章简介：
近日，北京大学化学与分子工程学院应用化学系、北大‒清华生命科学联合中心的刘志博研究员课题组报道了一类新型分子“与逻辑门”分子开关，能够调控功能分子的双重可控释放。得益于此，作者构建了成像特异性更高的“与”门探针，并成功应用于不同小鼠模型和肝病患者血清样本的精准鉴别。相关成果近期发表在ACS Central Science上。

图1. “与逻辑门”分子开关应用于肝病精准诊断。
三、研究内容：
作者成功筛选出Bicine和Dien为骨架的两类分子“与”逻辑门，发生双响应后，其能够发生快速的分子内环化反应，并释放完整的功能分子，释放速率最高可达单响应情况的100倍。同时，作者拓展了该体系的普适性，成功偶联多种触发响应基团和功能分子。作者设计并合成了单胺氧化酶（MAO）和亮氨酸氨基肽酶（LAP）双重响应的“与”门探针，其在细胞成像中比单响应探针具有更低背景信号。该探针能够降低血清检测中的假阳性信号，成功应用于不同小鼠模型和肝病患者血清样本的精准鉴别。综上，该工作开发了新型的可控释放策略，有望对疾病的精准诊断和治疗带来关键性突破。

图2. 通用型分子“与逻辑门”的化学结构及工作原理。
Authors: Mengqi Chen, Chunhong Wang, Zexuan Ding, Hao Wang, Yu Wang, and Zhibo Liu*
Title: A Molecular Logic Gate for Developing “AND” Logic Probes and the Application in Hepatopathy Differentiation
Published in: ACS Central Science, doi: 10.1021/acscentsci.2c00387 
来源：北京大学官网。