纳米泡用于炎症的BRET-FRET生物发光成像

本文转自x-mol
炎症是一种常见的免疫反应，在神经退行性疾病、动脉粥样硬化、癌症等多种疾病中都有重要作用。鲁米诺能够通过与炎症区域产生的髓过氧化物酶的发光反应从而实现对炎症的高灵敏的生物发光成像，但是受限于鲁米诺发射的光波长较短，这种检测只能被用于表皮组织炎症的成像。北京大学戴志飞（点击查看介绍）团队构建了一种新型的掺杂荧光染料的纳米泡，不仅能够用于超声造影成像，还能够有效地整合生物发光能量共振转移（Bioluminescence resonance energy transfer，BRET）及荧光能量共振转移（Fluorescence resonance energy transfer，FRET），将鲁米诺产生的蓝光转换为近红外光，从而实现对深部炎症组织的高灵敏的生物发光成像。

图1. 鲁米诺与载染料纳米泡检测炎症示意图。

两种荧光染料DiI和DiD被同时掺杂进入纳米泡的脂质单层中得到了具有BRET-FRET功能的纳米泡（DiI-DiD nanobubble），炎症部位的中性粒细胞和巨噬细胞分泌MPO，与鲁米诺反应产生λmax为425 nm 的蓝光，该短波长光通过BRET及FRET激发纳米泡，最终发射出 λmax为670 nm的近红外红光（图1A）。小分子鲁米诺能够自由扩散至炎症深层部位（如肿瘤）与MPO反应，随后经BRET-FRET过程激发血管内的纳米泡进行生物发光成像。同时，纳米泡优良的超声造影功能又使得炎症部位可以通过超声成像被检测到（图1B）。

这一成果近期发表在ACS Nano 上，文章的第一作者是北京大学博士研究生刘仁发和硕士研究生汤洁。