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腫瘤分子標志物的存在或表達變化是研究腫瘤發(fā)生、發(fā)展以及調(diào)控機制的重要基礎。通過對不同腫瘤分子標志物表達進行檢測，可以幫助腫瘤的診斷、分類、預后以及治療。我院龍億濤教授課題組近期在腫瘤分子標志物單細胞逐層成像研究方面取得了突破性進展，《德國應用化學》近日在線報道了他們的工作“A Two-Stage Dissociation System for Multilayer Imaging of Cancer Biomarker-Synergic Networks in Single Cells”（Angew. Chem. Int. Ed. 2017, DOI: 10.1002/anie.201702415）
腫瘤分子標志物是腫瘤細胞的特有產(chǎn)物，是一類可反映腫瘤存在的化學類物質(zhì)，包括腫瘤抗原、糖類抗原、酶、蛋白等，分布在腫瘤細胞的不同部位，有些位于細胞表面，有些位于細胞質(zhì)內(nèi)。發(fā)展單細胞層面腫瘤分子標志物的復合成像策略，特別是針對分布于細胞膜和細胞質(zhì)等不同位置腫瘤分子標志物的逐層解析方法，對腫瘤細胞檢測及其生理過程分析具有重要意義。針對從細胞表面到細胞質(zhì)內(nèi)多層次不同腫瘤分子標志物的復合成像分析這一問題，該工作設計了一種可層層解析細胞表面腫瘤標志聚糖以及細胞質(zhì)內(nèi)腫瘤標志分子的復合等離子體納米探針。該探針以金納米粒子為基底，表面功能化可特異性識別細胞膜腫瘤標志聚糖的熒光分子，同時將熒光標記的可靶向識別細胞內(nèi)腫瘤標志分子的DNA信標修飾在納米粒子表面，得到多功能化的等離子體納米探針。探針通過與細胞表面糖基末端的相互作用進入細胞，同時探針表面的糖基識別熒光分子解離并與細胞膜糖基末端結(jié)合，標記在細胞表面并產(chǎn)生第一重熒光信號；探針進入細胞后，表面修飾的DNA信標可特異性結(jié)合細胞質(zhì)內(nèi)目標分子，使得熒光標記的信標分子脫離金納米粒子表面，產(chǎn)生第二重熒光信號。在與細胞膜和細胞質(zhì)內(nèi)目標分子作用的過程中，探針表面修飾的熒光分子依次解離并與目標分子特異性結(jié)合，形成一種可由表及里，逐層解析細胞不同位置腫瘤相關(guān)分子的新體系，形成了“層層解裝”的新概念，為研究不同腫瘤分子標志物之間相互作用關(guān)系和細胞通路提供了新方法，同時也為腫瘤的早期診斷和監(jiān)測建立了新策略，實現(xiàn)了腫瘤分子標志物單細胞逐層成像研究方面的突破性進展。

論文第一作者是錢若燦特聘副研究員，通訊作者為龍億濤教授。近年來，課題組在單細胞水平成像研究方面取得了一系列成果，分別發(fā)表在Angew. Chem. Int. Ed. (2016, 55, 719-723)、Anal. Chem. (2016, 88, 8640-8647)以及Chem. Commun. (2016, 52, 13909-13911)，得到了國家自然科學基金委創(chuàng)新研究群體、“973”國家重點基礎研究發(fā)展計劃、高等學校學科創(chuàng)新引智計劃等項目的支持。