一种细胞内ATP的荧光成像方法技术

本发明专利技术提供了一种可用于生物医学及生命科学领域的细胞内ATP的荧光成像方法。本发明专利技术通过采用基于静电作用修饰的金纳米笼-核酸适体的纳米荧光探针进行细胞内ATP的荧光成像研究，该方法所采用的新型纳米荧光探针设计巧妙，结构简单，对细胞内ATP选择性好、细胞毒性小、细胞膜渗透能力强、胞内释放可控性强、在细胞内的分散性好，利用其作为活细胞内ATP的荧光成像纳米探针，可实现细胞内ATP的荧光成像检测的研究和应用。该成像方法在生物医学、生命科学等领域具有较大的应用潜力和广阔的应用前景，可用于细胞内ATP的特异性成像检测，为癌症等重大疾病的早期诊断及治疗提供新的途径和方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物分析及生命科学领域，具体涉及一种细胞内ATP的荧光成像方法。
技术介绍
作为细胞内能量传递的“分子通货”，ATP(三磷酸腺)储存和传递化学能，是体内组织细胞所需能量的主要来源，参与蛋白质、脂肪、糖和核苷酸的合成，对细胞许多代谢过程均有重要的调节作用，ATP的含量变化可以反映细胞的变异和损伤。因此，ATP作为重大疾病的标志物之一得到了广泛的研宄和关注。通过检测恶性肿瘤ATP浓度变化，可以了解其细胞代谢情况，为恶性肿瘤药敏的异质性和个体化疗提供可行性治疗方案。因此，建立快速、灵敏、准确的ATP荧光成像分析方法不仅有助于癌症等重大疾病的早期诊断及治疗，同时对于临床医学、生命科学、食品卫生、环境监测、医药及化妆品等诸多领域也有着重要的实际意义。目前，国内外对于细胞内ATP的荧光成像方法的研宄还停留在传统方法阶段，即采用特定的荧光染料进行成像研宄，存在过分依赖荧光染料、成像检测技术单一等不足。为此，有关细胞内活性小分子如ATP的荧光成像研宄内容成为近年来细胞成像的研宄热点之一，特别是荧光成像新原理、新方法的提出以及新型探针材料的设计、合成正成为目前亟待研宄并亟须解决的核心问题。近几年来，金纳米笼作为一种新兴的纳米载体得到了广泛的关注。该纳米材料具有中空多孔的结构，内部为空心结构，光滑的笼壁表面上分布着许多小孔。与传统的纳米颗粒相比，金纳米笼的局域表面等离子共振峰位于近红外区700?900nm，该波段对于生物医学意义重大，尤其是对于细胞及活体研宄。利用基于静电作用修饰的金纳米笼-核酸适体的纳米荧光探针进行细胞中ATP的荧光成像技术还未见文献报道。
技术实现思路
为了克服现有技术存在的不足，同时，也为了有效地利用新兴纳米载体的显著优点，针对基于静电作用修饰的金纳米笼载体进行细胞ATP的荧光成像技术未见报道，因此，本专利技术的目的:提供一种采用基于正电荷修饰的金纳米笼-核酸适体的纳米荧光探针进行细胞内ATP的荧光成像的方法，该方法所采用的纳米荧光探针设计巧妙，结构简单，对ATP选择性好、细胞毒性小、细胞膜渗透能力强、胞内释放可控性强、在细胞内的分散性好，作为活细胞内ATP的荧光成像纳米探针，可实现细胞内ATP的分布及示踪研宄和应用。将本专利技术提出的荧光成像方法用于细胞内ATP的荧光显微成像，能够方便、快捷地实现细胞内ATP的高灵敏、高准确度的荧光成像，具有选择性好、响应时间短、易于直接观测、便于实时监测等优点，可在生物活性物质的成像检测及应用方面发挥重要作用，为肿瘤细胞荧光成像的基础研宄和应用开发提供新的方法和技术。本专利技术是通过以下技术方案实现专利技术目的的。本专利技术所采用的纳米荧光探针是以金纳米笼作为载体，利用其空心多孔的结构特性，在其内部装载荧光分子，为了防止荧光分子的外泄，通过在其表面组装ATP适体分子门，将金纳米笼表面的孔封堵；其中，所述的ATP适体可以通过静电作用被组装到金纳米笼表面，具体可以通过在金纳米笼表面修饰正电荷的方法而将其组装到金纳米笼表面，优选地采用聚二烯丙基二甲基氯化铵即Pdda作为正电荷修饰剂在金纳米笼表面修饰一层聚阳离子。优选地，所述的纳米荧光探针内部装载的荧光分子可以是罗丹明B。一种采用基于静电作用修饰的金纳米笼的纳米荧光探针进行细胞内ATP的荧光成像的方法，包括如下步骤:(I)取适量细胞，以2000?3000转/min下离心5?lOmin，移除上清液；(2)加入制备好的基于静电作用修饰的ATP纳米荧光探针，并用移液枪均匀分散细胞和探针，置于37°C恒温水浴箱孵育10?50min后进行激光共聚焦扫描成像实验；所述的基于静电作用修饰的金纳米笼的ATP纳米荧光探针的制备方法，包括如下步骤:(I)在金纳米笼的悬浮液中加入Pdda溶液，室温振荡过夜；(2)离心分离，加入罗丹明B溶液，室温振荡过夜；(3)向上述溶液中加入ATP核酸适体溶液，室温振荡过夜，离心分离，用PBS缓冲溶液稀释后即制得基于静电作用修饰的纳米荧光探针。本专利技术的有益效果:将本专利技术提出的荧光成像方法用于细胞内ATP的荧光显微成像，能够方便、快捷地实现细胞内ATP的高灵敏、高准确度的荧光成像，具有选择性好、响应时间短、易于直接观测、便于实时监测等优点，可在生物活性物质的成像检测及应用方面发挥重要作用，为肿瘤细胞荧光成像的基础研宄和应用开发提供新的方法和技术。本专利技术所采用的基于静电作用修饰的纳米荧光探针具有设计巧妙、机构简单的优点，对ATP选择性好、细胞毒性小、细胞膜渗透能力强、胞内释放可控性强、在细胞内的分散性好，作为活细胞内ATP的荧光成像纳米探针，可实现细胞内ATP的分布及示踪研宄和应用。该成像方法在生物医学、生命科学等领域具有较大的应用潜力和广阔的应用前景，可用于细胞内ATP的特异性成像检测，为癌症等重大疾病的早期诊断及治疗提供新的途径和方法。【附图说明】图1采用基于静电作用修饰的金纳米笼的纳米荧光探针得到的细胞内ATP荧光显微成像图。【具体实施方式】以下是本专利技术涉及的具体实施例，对本专利技术的技术方案做进一步描述，但是本专利技术的保护范围并不限于这些实施例。凡是不背离本专利技术构思的改变或等同替代均包括在本专利技术的保护范围之内。下面通过实施例具体地说明本专利技术，但本专利技术不受下述实施例的限定。实验仪器:THZ-82A气浴恒温振荡器(金坛市医疗器械厂)；KDC_160HR高速冷冻离心机(安徽中科中佳科学仪器有限公司)；Leica TCS SP5II激光共聚焦显微镜(德国莱卡公司)。实验试剂:聚乙烯吡咯烷酮K-30 (PVP,中国国药化学公司)；硝酸银(AgNO3,上海试剂一厂)；硫化钠(Na2S,天津博迪化工股份有限公司)；盐酸(烟台三和化学试剂有限公司)；乙二醇(当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种细胞内活性小分子的荧光成像方法，其特征在于：采用基于静电作用修饰的纳米荧光探针。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王卫，陈晨，罗细亮，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：山东;37