张亮亮等开发了一种智能下/上转换纳米机器

nankou

近日，化学与药学学院张亮亮教授、胡盛强博士课题组在前期研究（Anal.Chem. 2023, doi.org/10.1021/acs.analchem. 2c05684；Anal. Chem. 2023, 95, 7, 3830-3839；Anal.Chem. 2022, 94, 50, 17645–17652）基础上，开发了一种智能下/上转换纳米机器，有机集成“与门”逻辑计算和无酶扩增等功能，实现双靶标逻辑激活增强型光动力学治疗。在这项工作中，作者提出基于粘性末端介导的链置换反应，引入“与门”逻辑识别单元，结合距离依赖的荧光共振能量转移效率的特性，发展新型“谷胱甘肽+TK1信使RNA”逻辑激活、信号增强型DNA逻辑电路，用于调控下/上转换纳米颗粒依赖的光动力学治疗效率，实现活体肿瘤高准确度、高效治疗。相关研究成果以“Smartdown/upconversion nanomachines integrated with “AND” logiccomputation and enzyme-free amplification for NIR-Ⅱfluorescence-assisted precise and enhanced photodynamic therapy”为题发表在国际顶级化学期刊《Chemical Science》上。

     作者通过合理设计DNA逻辑电路，在肿瘤相关谷胱甘肽和TK1信使RNA双输入下，DNA逻辑电路执行“与门”逻辑计算，启动粘性末端介导的链置换放大反应。同时，下/上转换纳米粒子猝灭的上转换荧光重新点亮，进而激活光敏剂产生毒性单线态氧，实现原位杀死肿瘤细胞。该工作提出的智能下/上转换纳米机器采用多靶标输入的逻辑激活策略，显著提高治疗准确度。与此同时，低丰度靶标激活循环放大信号的响应模式，显著提高治疗效率。此外，借助于下/上转换纳米粒子在近红外二区(NIR-Ⅱ)的下转换荧光，体内智能下/上转换纳米机器可以被可视化定位。该工作为多功能纳米探针构筑及活体精准医疗提供了新的思路。
       论文链接：https://doi.org/10.1039/D2SC06601G
       文章来源：广西师范大学
        张亮亮，博士，教授，硕士生导师，广西自然科学基金杰出青年基金获得者。2013年6月毕业于湖南大学，获分析化学专业博士学位。2013年7月起在广西师范大学化学与药学学院从事教学与科研工作，2015年12月晋升为副教授，2019年12月破格晋升为教授。2016年12月至2017年12月在美国University of Florida进行访问研究。主要从事化学生物传感与成像新方法和新技术研究以及智能纳米药物研究。先后主持国家自然科学基金3项、广西自然科学基金项目2项。近年来在《Analytical Chemistry》， 《Chemical Communications》等国际学术期刊发表SCI论文近三十篇。获2019年广西自然科学奖二等奖（排名第一）和2018年广西自然科学奖一等奖（排名第五）。