阿爾茨海默癥(AD,俗稱老年癡呆癥)是一種嚴重的中樞神經系統變性病。研究表明,大腦中β-淀粉樣蛋白(Aβ)斑塊被認為是該疾病早期診斷和治療的重要病理學標志。
近日,華東理工大學化學院郭志前教授和朱為宏教授課題組在近紅外熒光分子探針對Aβ斑塊進行原位成像研究方面取得重要突破,相關成果以“Rational Design of Near-Infrared Aggregation-Induced-Emission-Active Probes: In Situ Mapping of Amyloid?β Plaques with Ultrasensitivity and High-Fidelity”為題發表在國際一流期刊美國化學會志(J. Am. Chem. Soc., 2019, 141, pp 3171–3177),并被選為封面文章。
熒光成像技術作為一種非侵入性的早期診斷方法,可以實時監測生物分子在體內的作用,近年來被廣泛運用于生物醫學成像領域。課題組采用 “step-by-step” 的理性分子設計策略發展近紅外聚集誘導發光(AIE-active)分子探針,成功解決了商業化染料ThT/S受限于發射波長較短,聚集淬滅引起的熒光信號失真,“always-on”的背景噪音干擾,和無效的血腦屏障(BBB)穿透性等固有缺陷,實現了對Aβ斑塊進行超靈敏和高保真的原位成像。
基于近紅外可激活的熒光探針QM-FN-SO3對Aβ斑塊顯著的結合能力、有效的BBB穿透性能和優異的光穩定性,實現了超高的信噪比(S/N)。AD-模型小鼠大腦組織切片和尾靜脈注射的AD-模型小鼠活體成像實驗進一步驗證了探針QM-FN-SO3能夠實現對AD-模型小鼠大腦中Aβ斑塊的準確結合和近紅外熒光標記,并有望代替市售染料ThT/S進行更高保真度的組織學染色。
2015級博士研究生付偉和博士后燕宸旭為文章共同第一作者,郭志前教授和朱為宏教授為文章的共同通訊作者,并得到了田禾院士的悉心指導;在生物成像測試方面得到了得到了上海藥物研究所章海燕課題組的大力支持。
該研究成果由國家自然科學基金委基礎科學中心項目,上海市重大科技專項以及基金委優秀青年基金項目共同資助完成。
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