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纳米 具有键合缺陷放大修饰策略的基于共价有机框架的球形核酸探针( 三 )

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【纳米|具有键合缺陷放大修饰策略的基于共价有机框架的球形核酸探针】
基于 COF 的 SNAP 的体内检测性能
随后 ， 评估了 SNAP COF-c-myc 的性能 。 观察到制备的基于 COF 的 SNAP 具有优异的储存稳定性（图 S4） ， 这是由于 COF NPs 与发夹 DNA 分子之间的共价连接 。 在存在单碱基错配目标或其他非互补目标的情况下 ， 没有观察到明显的信号恢复 ， 证明了纳米探针的出色特异性（图 2A） 。 由于紧密嫁接在 NPs 上的 DNA 分子与不同消化酶的相互作用减少 ， COF-c-myc 表现出强烈的抗 DNase I 效应 ， 并且信号恢复效果不受酶的影响（图 2B） 。COF-c-myc 的检测限计算为 2 nM ， 表明这种新型 SNAP 在精确识别生物样品中目标的痕量浓度变化方面具有巨大潜力（图 2C、D） 。 进一步的详细研究表明 ， 信号恢复过程可以在 20 分钟内完成（图 2E） ， 这比最常研究的基于 AuNP 的 SNAP 更快 。 （32）有趣的是 ， 该探针的检测性能不受主要生物干扰物的影响像硫醇或蛋白质 ， 进一步确定 COF-c-myc 的广泛应用潜力（图 2F） 。
图 2. COF-c-myc 的检测性能 。(A) COF-c-myc 在不同靶标存在下的荧光信号变化 。(B) 有/无 DNase I 处理的 COF-c-myc 溶液的荧光强度变化；在 5.5 小时时 ， 将特定目标添加到溶液中 。(C) 用不同浓度靶标处理的 COF-c-myc 溶液的荧光信号变化 。(D) 荧光强度与目标处理的 COF-c-myc 溶液 (20–140 nM) 的相应浓度的校准曲线 。(E) 目标处理的 COF-c-myc 溶液的时间依赖性荧光信号变化 。(F) COF-c-myc 在 PBS、GSH 和 BSA 溶液中在靶标存在下的荧光信号变化 。
基于 COF 的 SNAP 的生物相容性和癌症诊断成像性能
接下来评估COF-c-myc的细胞成像效果 。 探针的生物相容性是影响探针性能的重要特征 。 采用 MTT 测定来评估该 SNAP 的潜在毒性 。 与不同浓度的探针共孵育 12 或 24 小时后 ， 未检测到明显的细胞活力衰减 ， 表明 COF-c-myc 在细胞成像方面具有出色的细胞相容性（图 3A） 。 随后 ， 采用正常细胞系MCF-10A和癌细胞系MCF-7进一步评估探针的细胞成像效果（图3B） 。 由于c-myc是一种细胞永生相关基因 ， 其在细胞内的表达水平与细胞的增殖和生长密切相关 ， 因此 ， c-myc被视为癌症的生物标志物 。 由于c-myc mRNA的过度表达 ， MCF-7癌细胞被探针成功点亮 ， 而MCF-10A细胞表现出低荧光信号 ， 表明开发的SNAP可用于癌症诊断成像 。 结果还通过定量流式细胞术成像分析得到进一步证明 ， 表明所获得的纳米探针适用于癌症诊断的不同成像/分析技术（图 3C、D） 。 因此 ， COF-c-myc 是用于细胞内生物标志物成像的生物相容性和可靠的 SNAP 。
图 3. COF-c-myc 的生物相容性和细胞成像性能 。(A) 用不同浓度的 COF-c-myc 处理 12 和 24 小时的 MCF-7 细胞的细胞活力 。(B) 用 COF-c-myc 处理的 MCF-10A 和 MCF-7 细胞的共聚焦图像 。(C) 使用 COF-c-myc 对 MCF-10A 和 MCF-7 细胞进行流式细胞术成像 。(D) (C) 中细胞荧光强度分布的统计分析 。
结论
总之 ， 使用多位点分子作为缺陷放大器 ， 我们成功开发了一种键合缺陷放大修饰 (BDAM) 策略 ， 用于轻松制备功能化 COF 。 基于BDAM ， 我们获得了致密发夹DNA修饰的COF NPs ， 作为第一个基于COF的球形核酸探针 。DNA 上染料的荧光信号首先被 COF NP 通过接近诱导的 FRET 淬灭 。 一旦与其特定目标杂交 ， 由于刚性双链体的形成 ， 荧光团被迫离开 COF NPs 以恢复荧光 。 发现这种基于 COF 的 SNAP 对有效的癌细胞成像具有高特异性和稳定性 ， 这也是癌症治疗诊断应用的一个有前途的平台 。 例如 ， 在合理的功能化后 ， 由于卟啉 COF 的独特特性 ， 这种 SNAP 可以实现癌症靶向药物递送和成像引导的光动力治疗 。 因此 ， 这种 BDAM 策略可以很容易地用于制备许多其他类型的基于 COF 的功能材料 ， 以进一步拓宽 COF 的应用 。
本文仅用于学术交流 ， 不得用于商业用途 。

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