分享一篇發表在Analytical Chemistry上的文章，文章標題是“Development and Validation of a Nitric Oxide-Responsive Optical Probe for Cardiovascular Disease with Acute Lung Injury In Vivo Imaging”。通訊作者是江南大學附屬兒童醫院的王凱老師和朱利紅老師。
一氧化氮（NO）是由血管內皮產生的一種氣體信號分子，通過促進血管舒張、抑制血小板聚集和減少炎癥來幫助調節血管功能。但在動脈粥樣硬化（AS）等心血管疾病中，NO水平的增加可能會促進炎癥和斑塊不穩定，從而導致心臟病發作或中風等心血管事件。因此檢測心血管組織中的NO水平對于疾病的診斷十分重要。然而NO是一種反應性較高的氣體分子，當前只能通過液相色譜等間接方法檢測其含量，缺少直接成像的工具。因此作者希望能夠開發出一種探針，實現對于NO的活體成像。
作者成功開發出了一種NO探針NOP，該探針在未活化狀態下呈現黃色，在與NO反應后分子內電荷轉移作用增強，吸收光紅移，呈現綠色。隨后作者使用兩親性聚合物mPEG-DSPE將其封裝為直徑25-30 nm的NanoNOP顆粒，用于增強NOP的溶解性和生物相容性。
隨后作者在溶液中檢測了NanoNOP顆粒對于NO的響應能力。結果顯示在NO濃度為0-50 μM的區間內，NanoNOP顆粒熒光信號的強度與NO的濃度呈現較強的線性相關性，證明了NanoNOP可以用于NO的定量檢測。此外作者也證明了NanoNOP與NO的加合物具有較高的光穩定性，并且能夠耐受包括多種金屬離子、谷胱甘肽、過氧化氫、次氯酸、堿性磷酸酶和金屬蛋白酶等細胞中存在的多種不同的反應性物質。
接下來作者在多種不同的細胞系中證明了NanoNOP能夠用于NO成像，并且不會產生明顯的細胞毒性。最后作者在AS和ALI小鼠中研究了NO的生成。結果顯示靜脈注射NanoNOP 2小時后，AS和AS+ALI兩組的主動脈光信號均增強，反映NO水平隨時間總體增加。且AS + ALI顯示出更強的光信號，表明了動脈粥樣硬化和急性肺損傷的結合促進了NO的產生。該結果與iNOS抗體免疫組化染色鑒定主動脈斑塊中NO水平的結果相同，進一步證明了NanoNOP用于鑒定和定量NO水平的可靠性。
總之，作者開發出一種能夠在活體中檢測NO水平的納米顆粒NanoNOP，為心血管疾病的診斷提供了新的思路。
本文作者：ZBY
責任編輯：LYC
DOI：10.1021/acs.analchem.5c01709
原文鏈接：https://doi.org/10.1021/acs.analchem.5c01709
