2018年12月10日,《美国化学会志》在线刊发了题为“Cell-Penetrating Peptides Transport Noncovalently Linked Thermally Activated Delayed Fluorescence Nanoparticles for Time-Resolved Luminescence Imaging”(J. Am. Chem. Soc., 2018, 140, 17484-17491)的研究论文。本团队的博士后田迪与武汉光电国家研究中心的博士后朱泽策为共同第一作者,朱锦涛教授与武汉光电国家研究中心舒学文教授、南京邮电大学赵强教授为论文的共同通讯作者。
时间分辨技术可以选择性检测长寿命发光,达到去除散射光和生物自荧光干扰的效果,在生物成像领域具有广泛应用。在该工作中,研究人员首次将细胞穿膜肽(Cell-Penetrating Peptides)用于延迟荧光纳米粒子的细胞跨膜转运。构建了一条由六聚苯丙氨酸、六聚甘氨酸和八聚精氨酸组成的两亲性穿膜肽,与三个疏水延迟荧光分子分别组装形成不同荧光颜色的纳米粒子,并介导该纳米粒子进行细胞跨膜转运。此外,由于疏水分子聚集在粒子内部,可以有效抑制氧分子的扩散和分子的非辐射热弛豫,因而这些粒子在细胞内也具有长寿命的延迟荧光信号。
这种方法可以拓展到其它疏水分子或粒子的跨膜转运,无需对现有的延迟荧光分子进行化学修饰就可以将其用于细胞的时间分辨成像。此外,这种两亲性穿膜肽的设计思路有望应用于其它肽链的设计中,并在荧光分子、药物分子和纳米粒子的跨膜运输方面具有重要的应用。
以上研究工作得到了国家杰出青年科学基金(51525302)和华中科技大学学术前沿青年团队项目的支持。
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https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.8b08438