【背景介绍】
众所周知,硫化氢(H 2 S)是生命有机体中的重要气体传输剂,在调节细胞生长、抗炎等一系列生物过程中发挥重要作用。研究发现H 2 S的异常调节与糖尿病、肝硬化等疾病有关。因此,开发在生物系统中准确监测H 2 S的方法非常重要。目前,已经开发了电化学分析、表面增强拉曼散射等多种方法来检测和跟踪生物系统中的H 2 S。虽然已经取得了重大进展,但是仍有一些关键问题需要解决,例如灵敏度低、活细胞定量、标本破坏和光毒性。还有一个特殊挑战是,当比复杂生物系统中的H 2 S浓度更高时,将受到谷胱甘肽(GSH)等化学物质的干扰。因此,开发适用于复杂生物系统、能以高灵敏度和选择性检测H 2 S的策略异常重要。此外,圆二色性(CD)光谱是一种理想且功能强大的生物检测分析技术,因为其能以高灵敏度进行无损细胞分析。
【成果简介】
【图 解读】
图一、Cu x OS-Cy3@ZIF-8纳米探针的表征
(A)Cu x OS-Cy3的TEM图像;
(B)Cu x OS-Cy3@ZIF-8的TEM图像;
(C)Cu x OS-Cy3@ZIF-8的EDS映射图像;
(D)Cu x OS-Cy3的X射线光电子能谱。
图二、与Na 2 S反应后,对该纳米探针的表征
(A-B)与Na 2 S反应前后,Cu x OS-Cy3@ZIF-8探针的CD和荧光光谱;
(C-D)添加Na 2 S后,Cu x OS-Cy3的Cu和S X射线光电子能谱。
图三、Cu x OS-Cy3@ZIF-8纳米探针基于CD和FL双模式检测H 2 S
(A)纳米探针对不同的Na 2 S(H 2 S的供体)有响应的CD光谱;
(B)Na 2 S的浓度与相应的ΔCD(ΔCD=CD 488 -CD 560 )强度之间的线性关系;
(C)Cu x OS-Cy3@ZIF-8与不同的Na 2 S反应的荧光光谱;
(D)在不同Na 2 S浓度下,在560 nm荧光峰强度的标准曲线。
图四、该纳米探针基于CD和FL双模式检测活细胞中的H 2 S
(A)经Cu x OS-Cy3@ZIF-8预处理的HeLa细胞,与不同浓度H 2 S反应的共聚焦图像;
(B) H2 S的标准曲线对应于发射荧光比(I 560 /I 450 );
(C)通过不同的H 2 S处理,再与探针一起预孵育的Hela细胞的ΔCD值(ΔCD=CD 488 -CD 560 );
(D)ΔCD值是H 2 S浓度的函数。
图五、Cu x OS@ZIF-8纳米探针在小鼠体内的应用
(A)PCS-460-010细胞、MCF-7和HeLa细胞与探针的共聚焦图像;
(B)利用Cu x OS-Cy3@ZIF-8纳米探针在荷瘤小鼠模型中对内源性H 2 S成像。
【小结】
献链接:Chiral Cu x OS@ZIF-8 Nanostructures for Ultrasensitive Quantification of Hydrogen Sulfide In Vivo .( Adv. Mater. , 2020, DOI: 10.1002/adma.201906580)
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