物理科技生物学-PHYICA

照亮选择性膜成像牧野沙也之路

化学 2022-04-28 00:02:07

金泽大学 带有阴离子基团的水溶性四苯基乙烯衍生物在液-液界面上表现出聚集诱导发射(AIE)行为

界面AIE过程可逆地响应生物膜模拟界面上的外加电势,这表明了在生物医学应用中,特别是脂质体和外来体的选择性成像中,作为膜电位敏感探针的潜在能力

学分:金泽大学 金泽大学的研究人员监测了吸附在磷脂吸附液-液界面上的水溶性四苯基乙烯分子发出的蓝绿色光,该界面被制成类似生物膜

他们发现,这个过程可以通过外部施加的电势(电压)来可逆地控制,这为新型分子探针和靶向药物输送系统开辟了可能性

将治疗药物或脱氧核糖核酸直接靶向递送至细胞具有治疗疾病的多种用途,因此对直接与细胞膜相互作用的生物分子的兴趣日益增加

聚集诱导发射(AIE)是一种很有前途的技术,应用于功能材料、光电子学和生物医学工程,是一个过程,通过这一过程,自聚集体可以在堆叠在一起时发出荧光

四苯基乙烯衍生物是具有四个苯环的螺旋桨状分子,具有这种性质

单个来说,这些分子是非荧光的,因为它们的光激发态通过非发射性分子振动或旋转衰减到基态

然而,当这些分子中的几个聚集在一起时,它们变成荧光并发出蓝绿色的光

金泽大学科学与工程研究所的研究人员研究了水溶性热塑性弹性体衍生物在人工细胞膜表面的AIE行为。人工细胞膜是由磷脂分子自组装而成的,每个磷脂分子都有一个亲水(喜水)的“头”和两个疏水(怕水)的“尾”

磷脂还可以用来制造被称为小泡的气泡,这些小泡可以与活细胞膜融合,从而输送药物或DNA有效载荷

“这项工作的潜在应用包括选择性标记含有药物的靶向囊泡,”该研究的资深作者长谷裕久说

使用离子转移伏安法和表面敏感调制光谱,研究小组能够显示带电的热塑性弹性体分子的相转移和界面吸附基于施加的电势可逆地发生

这模拟了活细胞的膜电位,它在许多生理过程中起着至关重要的作用,包括离子运输和神经冲动传递

“我们在简单的水溶性分子中观察到的电压诱导行为对于开发新的用于生物医学应用的膜电位敏感探针可能很重要,”永谷解释道

“我们的系统也可以替代电压敏感染料作为分子探针

“研究人员还注意到了将该系统用作癌症光疗的光敏剂的可能性,在光疗中,细胞可以被选择性地标记为光辐射

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