可使用光学探针诊断癌症
大多数纳米探针是荧光的。它们吸收特定颜色的光(例如蓝色),然后发出不同颜色的光(例如绿色)。但是,由于人体组织也可以发光,因此很难将纳米探针光与背景光区分开,并可能导致错误的解释。
现在,伦敦帝国理工学院的研究人员已经开发出了新的纳米探针,称为生物harmonophores,并在帝国理工学院获得了专-利,该纳米探针通过一种称为二次谐波产生(SHG)的新型发光技术来发光。
为了突出体内的肿瘤以进行癌症诊断,医生可以使用微小的光学探针(纳米探针),当它们附着在肿瘤上时会发光。这些纳米探针使医生能够检测体内癌症的位置,形状和大小。
在斑马鱼胚胎中测试了纳米探针之后,研究人员发现,经过修饰以靶向癌细胞的生物单体比荧光纳米探针更明亮,更长时间地突出显示了肿瘤。它们的光可以很容易地被通常发射的组织所识别和辨别,并且它们还可以精-确地附着在肿瘤细胞上,而不附着在健康细胞上,从而使它们在检测肿瘤边缘时更加精-确。
帝国理工大学生物工程系的首-席研究员Periklis Pantazis博士说:“生物harmonophores可能比目前可用的方法更有效地检测肿瘤。它们*地结合了可能对实践中的癌症诊断和治疗非常有用的功能,并终改善了患者的治疗效果经过进一步的研究。”
研究结果发表在ACS Nano上。
生物harphorphores是由肽(人体中蛋白质的相同成分)制成,具有生物相容性和可生物降解性。它们在48小时内在体内自然代谢,因此不太可能构成健康风险。
为了研究精-确的肿瘤检测,研究人员首先向斑马鱼胚胎中注入了恶性癌细胞,从而使肿瘤细胞不受控制地增殖。二十四小时后,他们注射了生物原基,这些生物原基经过修饰以靶向特异于肿瘤细胞的p32肽分子。然后,他们在帝国理工学院的光学显微镜成像技术中使用了成像技术,以研究经过修饰的生物体电泳仪对肿瘤的检测情况。
他们发现,与荧光不同的是,生物harmonphores不会“漂白”,这意味着它们不会随着时间的流逝而失去发光能力。
他们发现生物单体具有出色的检测灵敏度,这意味着它们附着在特定的肿瘤细胞上,而不附着在健康的肿瘤细胞上。启用荧光的纳米探针倾向于附着的特异性较弱,这意味着它们会将健康细胞错误地表示为肿瘤细胞,反之亦然。