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癌症治疗往往需要通过药物或者放射性物质诱导细胞凋亡。因此通过探针或者试剂时时检测该过程会对癌症治疗提供异常宝贵的数据。磁共振是一种非常优秀的检测手段，因为该方法具有优异的组织穿透性、对比度和时空分辨率。同时，荧光方法也因为其较高的灵敏度和动态范围而广泛应用。作者在本文提出、合成并表征了一种荧光-磁共振对比剂，可以同时具有该两种功能。在接下来的内容中，我会重点介绍该探针的设计原理和实验测量结果，具体合成方法请参考原文。 该探针CP1是由三部分组成，一是中间的关键基团——聚集诱导荧光基团（AIEgens, Aggregation induced emission luminogens），当携带基团的分子分布在水相中，由于其螺旋桨结构，导致AIRgens可以通过苯环的旋转来耗散荧光能量而不发光。当该基团通过pi-pi堆积聚集时，由于较高的分子作用，使得苯环不再旋转，因而该基团又有了荧光能力。 二是用于磁共振的Gd-螯合物。Ga-螯合物可以降低水中质子的弛豫时间，常用于磁共振成像。当分子聚集时，降低质子弛豫时间的能力会得到增强，因而具有较好的对比能力。三是用于感受自噬的肽段基团。自噬过程中，caspase-3/7会从没有活性的酶原转变为具有活性的酶蛋白，从而切割经过特异性设计的感受基团，即KDVED肽段序列。当该序列被切割后，该探针分子的亲水性得到显著降低，疏水性得到提高，因而会发生聚集现象（如图所示），出现荧光和磁共振信号增强的结果。 除此之外，作者还设计了两种分子用于实验探究。一是模拟被切割后探针的Gad-AIE，二是模拟不会被切割的探针CP1-ctrl。在体外实验中，作者发现CP1与Cas3和Cas7共孵育后，荧光信号和磁共振信号都得以增强，而若使用Cas3和Cas7的抑制剂或者使用CP1-ctrl，两者的信号并没有显著增强。使用HeLa细胞系和in-vivo荧光成像，我们可以看到STS诱导自噬后出现明显的荧光信号增强效果。同时in-vivo的磁共振结果也表明该探针具有较高的自噬信号。除此之外，作者通过数值拟合，还将荧光信号与磁共振信号联系在一起，表现出两者较好的相关性，可用于体内分子浓度的测算。 综上，作者开发了一种用于测量体内自噬的荧光-磁共振对比剂。 文章作者：YS |
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