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Emergency Treatment and Photoacoustic Assessment of Spinal Cord Injury Using Reversible Dual‐Signal Transform‐Based Selenium Antioxidant

脊髓损伤 氧化应激 抗氧化剂 活性氧 生物医学中的光声成像 脊髓 医学 化学 生物化学 精神科 有机化学 物理 光学
作者
Zhisheng Ji,Judun Zheng,Yanming Ma,Hongyi Lei,Weiqiang Lin,Jialin Huang,Hua Yang,Guowei Zhang,Bin Li,Bowen Shu,Xianjin Du,Jian Zhang,Hongsheng Lin,Yuhui Liao
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:19 (35) 被引量:34
标识
DOI:10.1002/smll.202207888
摘要

Spinal cord injury (SCI), following explosive oxidative stress, causes an abrupt and irreversible pathological deterioration of the central nervous system. Thus, preventing secondary injuries caused by reactive oxygen species (ROS), as well as monitoring and assessing the recovery from SCI are critical for the emergency treatment of SCI. Herein, an emergency treatment strategy is developed for SCI based on the selenium (Se) matrix antioxidant system to effectively inhibit oxidative stress-induced damage and simultaneously real-time evaluate the severity of SCI using a reversible dual-photoacoustic signal (680 and 750 nm). Within the emergency treatment and photoacoustic severity assessment (ETPSA) strategy, the designed Se loaded boron dipyrromethene dye with a double hydroxyl group (Se@BDP-DOH) is simultaneously used as a sensitive reporter group and an excellent antioxidant for effectively eliminating explosive oxidative stress. Se@BDP-DOH is found to promote the recovery of both spinal cord tissue and locomotor function in mice with SCI. Furthermore, ETPSA strategy synergistically enhanced ROS consumption via the caveolin 1 (Cav 1)-related pathways, as confirmed upon treatment with Cav 1 siRNA. Therefore, the ETPSA strategy is a potential tool for improving emergency treatment and photoacoustic assessment of SCI.
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