程序化控制细胞选择性自组装构筑荧光聚合囊泡用于监测细胞凋亡

实现生物体内可控自组装对发展生物成像、药物传输以及组织工程等领域具有重要科学意义和应用价值。然而,由于生物体内环境的多样性和复杂性,实现活细胞内可视化可控自组装一直是科学家们面临的一项艰巨挑战。底物的生物相容性,活细胞对底物的摄取能力以及组装过程的生物正交性都直接影响着细胞内可控自组装过程。

Untitled鉴于以上挑战,中国天津南开大学化学学院郭东升课题组及合作者设计并实现了基于胆碱联二炔(DC)的细胞内程序化控制荧光聚合囊泡的构筑。受堆积参数的影响,DC在溶液中自组装形成粒径较小的胶束。DC通过HepG2肝癌细胞的内吞作用进入细胞并被细胞内的丁酰胆碱酯酶水解,生成堆积参数较大的联二炔酸(DA)。DA在细胞内进行自组装形成粒径较大的囊泡,该囊泡在紫外光照射下发生聚合生成蓝色的聚合囊泡。蓝色聚合囊泡在热刺激下会进一步转变为具有荧光的红色聚合囊泡。值得强调的是,只有严格按照由酶到光再到热的程序化控制才可以实现活细胞内该可视聚合囊泡的构筑。该程序化控制的活细胞内荧光聚合囊泡构筑可用于监测伴随着胆碱酯酶过表达的细胞凋亡过程。同时,该监测策略还具有近红外发射、免洗涤以及高信噪比等优点。相关论文在线发表在Advanced Science (DOI: 10.1002/advs.201700310)上。

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