第一作者：Ranong> Xiang

通讯作者：Pu Fang, 任劲松, 曲晓刚

通讯单位：长春应用化学研究所

研究内容：

活体肿瘤细胞和体内端粒酶活性的可视化监测是临床诊断和治疗的重要手段。但由于探针不易进入细胞，且受复杂生物环境的干扰，大多数检测方法都采用体外检测。在此，我们首次开发了一种基于Au纳米团簇(AuNCs)的新型探针，该探针具有核酸驱动的聚集诱导发射(AIE)特性。该探针用于端粒酶的检测具有较高的灵敏度。重要的是，该探针可以在活细胞和体内实体肿瘤组织中实现端粒酶成像。该研究为AIE的生成提供了一种特定的金属纳米团簇连接方式。它具有巨大的潜力，开发具有AIE活性的金属纳米簇，作为一种诊断工具，在体外和体内的疾病检测。

要点一：

要点二：

要点三：

示意图1：端粒酶触发的DNA替换和杂交以及随后的纳米团簇组装示意图，可用于观察端粒酶活性。

图1：(A) AuNCs的TEM图像。(B)核酸驱动下组装的AuNCs TEM图像。(C)组装AuNCs的粒度统计。(D) A股的热熔谱、A股的TRP和对应域的杂化以及A股/TRP/ b股的整体。(E) DNA整体的凝胶电泳分析。

图2: (A)端粒酶反应产生的TRP存在和不存在时探针的荧光光谱。(B)端粒酶与姜黄素反应后探针的荧光光谱。以未活性的端粒酶加热为对照实验。(C)阴性对照用C链代替a链在端粒酶反应后的荧光光谱。加热端粒酶作为对照实验。(D)探针对不同数量HeLa细胞端粒酶反应的荧光光谱。(E)荧光增强与HeLa细胞数量之间的关系。(插图)荧光强度与细胞数量的线性图。(F)不同细胞系端粒酶活性分析。热处理端粒酶提取物作为对照。(A) (C)和(F)中端粒酶提取物的细胞数为3000。

图3：(A) HeLa细胞经探针处理后不同时间点的荧光图像。细胞核DAPI染色，呈蓝色放射。所有图像共享相同的比例尺。(B)不同时间点红色通道内荧光图像的线性分布图。(C)经探针处理的HeLa细胞和无TS引物处理的a链功能化AuNCs的荧光图像。DAPI染色细胞核。所有图像共享相同的比例尺。

图4：(A)使用体内成像系统对(a)探针、(b)探针+姜黄素+端粒酶、(c)探针+端粒酶、(d)探针+姜黄素、(e)探针+加热端粒酶进行发光成像。(B)端粒酶活体荧光成像，使用HeLa荷瘤小鼠作为动物模型。

参考文献

Ran, X.; Wang, Z.; Pu, F.; Ju, E.; Ren, J.; Qu, X., Nucleic acid-driven aggregation-induced emission of Au nanoclusters for visualizing telomerase activity in living cells and in vivo. Mater Horiz 2021, 8 (6), 1769-1775.