Activatable Water-Soluble Probes Enhance Tumor Imaging by Responding to Dysregulated pH and Exhibiting High Tumor-to-Liver Fluorescence Emission Contrast

化学 荧光 聚乙二醇化 体内 离体 生物物理学 荧光寿命成像显微镜 临床前影像学 小分子 紧身衣 癌症研究 体外 生物化学 生物技术 物理 生物 聚乙二醇 量子力学
作者
Hu Xiong,Petra Kós,Yunfeng Yan,Ke‐Jin Zhou,Jason B. Miller,Sussana Elkassih,Daniel J. Siegwart
出处
期刊:Bioconjugate Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:27 (7): 1737-1744 被引量:53
标识
DOI:10.1021/acs.bioconjchem.6b00242
摘要

Dysregulated pH has been recognized as a universal tumor microenvironment signature that can delineate tumors from normal tissues. Existing fluorescent probes that activate in response to pH are hindered by either fast clearance (in the case of small molecules) or high liver background emission (in the case of large particles). There remains a need to design water-soluble, long circulating, pH-responsive nanoprobes with high tumor-to-liver contrast. Herein, we report a modular chemical strategy to create acidic pH-sensitive and water-soluble fluorescent probes for high in vivo tumor detection and minimal liver activation. A combination of a modified Knoevenagel reaction and PEGylation yielded a series of NIR BODIPY fluorophores with tunable pKas, high quantum yield, and optimal orbital energies to enable photoinduced electron transfer (PeT) activation in response to pH. After intravenous administration, Probe 5c localized to tumors and provided excellent tumor-to-liver contrast (apparent T/L = 3) because it minimally activates in the liver. This phenomenon was further confirmed by direct ex vivo imaging experiments on harvested organs. Because no targeting ligands were required, we believe that this report introduces a versatile strategy to directly synthesize soluble probes with broad potential utility including fluorescence-based image-guided surgery, cancer diagnosis, and theranostic nanomedicine.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
hhxy发布了新的文献求助10
刚刚
罗莹发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
NexusExplorer应助轻松新之采纳,获得10
1秒前
共享精神应助欧云齐采纳,获得10
1秒前
刘子田发布了新的文献求助10
1秒前
啊湫发布了新的文献求助10
3秒前
失眠夏山完成签到,获得积分10
3秒前
鱼鱼完成签到 ,获得积分10
4秒前
勤劳糜发布了新的文献求助10
4秒前
6秒前
sun孫关注了科研通微信公众号
6秒前
6秒前
汉堡包应助有魅力的斑马采纳,获得10
7秒前
7秒前
ababab发布了新的文献求助10
8秒前
zhp完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
留胡子的奇迹完成签到,获得积分10
8秒前
你倒是发啊完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
科研通AI6.3应助沉静路灯采纳,获得10
10秒前
lhp完成签到,获得积分10
10秒前
迅速丸子完成签到,获得积分10
10秒前
太叔文博完成签到,获得积分10
10秒前
雩chekrlist完成签到,获得积分10
10秒前
bkagyin应助YYY采纳,获得10
11秒前
11秒前
12秒前
一点发布了新的文献求助10
12秒前
伢子发布了新的文献求助10
13秒前
科研通AI2S应助犹豫的白梦采纳,获得10
13秒前
13秒前
科目三应助秋天采纳,获得10
14秒前
汐夕完成签到,获得积分10
15秒前
太叔文博发布了新的文献求助10
15秒前
闪闪的从安完成签到,获得积分10
16秒前
打打应助欢喜采纳,获得10
16秒前
丁伟完成签到,获得积分10
16秒前
栗子发布了新的文献求助10
16秒前
高分求助中
Adhesion Science: Principles & Practice 1234
Signals, Systems, and Signal Processing 610
The Resilient Mindset 400
Impact of Storage Orientation and Duration on Prefilled Syringe Performance: Break-Loose and Glide Forces, and Injection Time Across Multiple Time Points 360
Programming for Chemical Engineers Using C, C++, and MATLAB 300
Upland Kenya wild flowers and ferns: a flora of the flowers, ferns, grasses, and sedges of highland Kenya 300
Disturbing the Quiet Life? Competition and CEO Incentives 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6652456
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8406372
关于积分的说明 17974762
捐赠科研通 5847848
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2971731
邀请新用户注册赠送积分活动 1947212
关于科研通互助平台的介绍 1867721