金纳米粒子对细胞中的小分子药物发光

成功的药物开发对人们有重大影响'世界各地的生活质量。能够追踪分子进入靶细胞的方式并观察它们在内部时的行为,是确定最佳候选者的关键。

因此,分析技术构成了药物发现过程的重要组成部分。大阪大学的研究人员与RIKEN合作,报告了一种基于拉曼显微镜的方法,用于可视化使用金纳米颗粒的小分子药物。团队'的发现发表在 ACS纳米.

药物小分子通常是通过将其附着在荧光探针上来追踪的,荧光探针在被光照射时可见。然后可以使用显微镜实时观察细胞内的这些分子。

但是,荧光分子可能很大,这可能会影响小分子的行为方式。另外,如果某些荧光分子暴露于过多的光下,它们会失去荧光,这使得在长时间的研究过程中很难看到它们。

荧光标记的一种替代方法是称为碳炔的小得多的标记,它由碳-碳三键组成。

炔烃中原子的特定排列并非天然存在于细胞中。因此,它们提供了高度特异性的标记。此外,它们的小尺寸意味着炔烃对小分子行为的影响最小。

炔烃不是在激光下发出荧光,而是产生所谓的拉曼信号,可以在细胞材料信号中清楚地识别出该信号。

但是,当存在炔烃基团时,寻找炔基的拉曼信号很棘手'由于拉曼散射效率低,因此周围有很多。

因此,研究人员将炔烃标记与金纳米颗粒的使用结合在一起。表面增强拉曼散射(SERS)显微镜可以刺激金纳米颗粒产生增强的电场,从而增强炔基的拉曼信号,使其更易于检测。

"我们的方法是用于跟踪活细胞中小分子的技术的组合," 研究主要作者Kota Koike解释说。"金纳米颗粒对于报告炔基的存在特别有用,因为它们可以增强炔信号,并提供炔喜欢与之相互作用的表面。因此,两个分量自然地组合在一起以生成增强的信号。"

金纳米颗粒很容易被众多不同类型的细胞吸收,从而使该技术广泛适用。

纳米粒子进入细胞内部的溶酶体区室,然后增强炔标记分子的信号,该信号随后到达溶酶体并与其相互作用。

"我们的SERS技术具有与多种不同细胞类型以及几乎无限数量的候选药物一起使用的潜力," 研究通讯作者藤田胜正解释。 "这对于药物发现特别令人兴奋,因为任何实时更好地了解药物动力学的方法对于开发都非常有价值。"

文章,"炔烃标记的等离子增强拉曼显微镜观察的定量药物动力学", was published in ACS纳米 在DOI: //doi.org/10.1021/acsnano.0c05010

资源: //www.osaka-u.ac.jp/en

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