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新闻公告
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化学进展 DOI: 10.7536/PC240101   

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基于树状大分子荧光成像试剂的制备及其癌症生物医学应用

岳林杰1,2, 何灵秀1, 柳娜1, 潘日松1,2, 朱静怡1,*   

  1. 1. 南京工业大学 药学院 南京 211800;
    2. 南京工业大学 生物与制药工程学院 南京 211800
  • 收稿日期:2024-01-02 修回日期:2024-02-12
  • 作者简介:朱静怡 南京工业大学副教授,硕士生导师; 主要从事基于超支化大分子的有机/无机纳米杂化材料的构建、组装及其癌症分子影像学诊断及治疗应用研究,主持了国家自然科学基金青年基金项目、江苏省自然科学基金青年基金项目、江苏省高等学校自然科学研究面上项目等科研项目; 发表SCI论文40余篇,影响因子总和>300,授权国家发明专利6项,入选南京市留学人员科技创新计划
  • 基金资助:
    上海市轻质结构复合材料重点实验室开放课题(2232020A4-07)和江苏省研究生科研与实践创新计划项目(SJCX23_0503)资助

Synthesis and Cancer Biomedical Applications of Dendrimer-Based Fluorescence Imaging Agents

Linjie Yue1,2, Lingxiu He1, Na Liu1, Risong Pan1,2, Jingyi Zhu1,*   

  1. 1. School of Pharmaceutical Sciences, Nanjing Tech University, Nanjing 211800, China;
    2. College of Biotechnology and Pharmaceutical Engineering, Nanjing Tech University, Nanjing 211800, China
  • Received:2024-01-02 Revised:2024-02-12
  • Contact: * Corresponding author e-mail: zhujy1210@njtech.edu.cn
  • Supported by:
    Open Project of Shanghai Key Laboratory of Lightweight Composite (2232020A4-07) and the Postgraduate Research & Practice Innovation Program of Jiangsu Province (SJCX23_0503).
作为一种高灵敏度、高空间分辨率的分子影像学技术,荧光成像在癌症诊断和治疗领域应用广泛。然而,常见的荧光成像试剂,如小分子荧光染料、无机荧光纳米颗粒等存在光稳定性差、体内代谢速度快、病灶部位富集度低等缺陷,限制了其在癌症荧光成像领域的应用。近年来,树状大分子的出现为纳米荧光成像试剂的开发提供了新策略。树状大分子由中心核、内部重复单元及丰富的末端官能团三部分组成,其优异的结构可使其负载小分子荧光染料或无机荧光纳米颗粒以实现癌症早期荧光监测并评估其体内分布及代谢。此外,部分氨基封端的树状大分子还可通过自发荧光监测癌细胞对其摄取行为。树状大分子的引入极大提高了荧光染料及无机荧光纳米颗粒的水溶性及生物相容性,且树状大分子的表面功能化修饰可实现其组织特异性递送,最重要的是树状大分子的保护可极大程度避免荧光猝灭,实现长时间荧光成像。因此,本文重点阐述了各类基于树状大分子的荧光成像试剂,总结其合成方法及其癌症荧光成像应用,并对其未来发展方向进行展望。
As a molecular imaging technique with high sensitivity and high spatial resolution, fluorescence imaging is widely used in cancer diagnosis and therapy. However, commonly used fluorescence imaging agents, such as small-molecule fluorescent dyes and fluorescent inorganic nanoparticles, have defects such as poor photostability, rapid metabolism in vivo, and low accumulation at lesion sites, which limit their application in the field of cancer fluorescence imaging. In recent years, the appearance of dendrimer has provided a new strategy for the development of nano-scale fluorescence imaging agents. Dendrimer is composed of three parts, including central core, internal repeating units and abundant terminal functional groups. The excellent structure of dendrimer enables it to load small-molecule fluorescent dyes or fluorescent inorganic nanoparticles to achieve early fluorescence monitoring of cancer and evaluate its distribution and metabolism in vivo. Additionally, some amino-terminated dendrimers can be used to monitor their uptake by cancer cells through their intrinsic fluorescence. The introducing of dendrimer greatly improves the water solubility and biocompatibility of fluorescent dyes and fluorescent inorganic nanoparticles, and the surface functionalization of dendrimer could achieve their tissue-specific delivery. Most importantly, the protection of dendrimer can greatly avoid fluorescence quenching and achieve long-time fluorescence imaging. Therefore, this review mainly describes various kinds of dendrimer-based fluorescence imaging agents, summarizes their synthesis methods and their applications in cancer fluorescence imaging, and prospects their future development.

中图分类号: 

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