文献：Intracellular Fluorescent Lightup Bioprobes for Image-Guided Photodynamic Cancer Therapy

文献链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0927776517301388

作者：Haijie Han , Qiao Jin , Haibo Wang , Wenzhuo Teng , Jina Wu , Hongxin Tong ,Tingting Chen , and Jian Ji

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生物素-peg5000-nh2

mPEG5000-NH 2

原文摘要：An intracellular dual fl uorescent light-up bioprobe with aggregation-induced emission features and endogenously producing photosensitizer protoporphyrin IX (PpIX) abilities is designed and synthesized. The bioprobe is nonemissive in physiological environment. However, the bioprobe can selectively light up cancer cells with blue fl uorescence of tetraphenylene (TPE) and red fl uorescence of PpIX, owing to the release of TPE and methyl aminolevulinate after targeted internalization by cancer cells. Moreover, upon endogenous generation and accumulation of PpIX in cancer cells, effi cient photodynamic ablation of cancer cells after light irradiation is demonstrated with easy regulation for optimal therapeutic effi cacy. The design of such dual fl uorescent light-up bioprobes might provide a new opportunity for targeted and image-guided photodynamic cancer therapy.

Biotin-PEG5000-NH2（生物素-PEG-氨基）是由生物素、长链聚乙二醇（PEG，分子量约5000 Da）和氨基（NH2）组成的分子。该分子的一端是生物素部分，中间是PEG链，另一端是氨基基团。mPEG5000-NH2（甲氧基PEG氨基）是甲氧基聚乙二醇衍生物的一种，具有氨基官能团。该分子的一端是甲氧基，中间是PEG链，另一端是氨基基团。氨基基团可以与各种官能团反应，便于将生物素标签连接到蛋白质、抗体、DNA等分子上，用于生物检测和成像等。

图为：50×10−6m生物素-PEGMAL-TPE生物探针和50×10−6mTPE-hyd在DMSO/PBS混合物中激发360 nm的荧光发射光谱（1/99，v/v，pH 7.4）

Biotin-PEG5000-NH2和mPEG5000-NH 2在细胞内发光成像的研究：以A54为模型，研究了细胞内发光成像。以HUVEC）作为对照，作为生物素受体较少的正常细胞系。Biotin-PEGMAL-TPE探针在细胞摄取前是不发射的。将Biotin-PEG-MAL-TPE探针与A549孵育后，观察到强烈的细胞内蓝色荧光和红色荧光。这种细胞内双荧光照明最有可能是由于TPE和MAL的ph响应性释放。进一步研究了BiotinPEG-MAL-TPE生物探针的细胞内化机制和途径。由于内吞作用是各种细胞外物质的能量依赖摄取过程，通常可以通过低温或ATP（三磷酸腺苷）耗尽的环境中。细胞培养在低温下进行，或用叠氮化钠与常规孵育条件平行进行预处理，以研究细胞内化途径。

图为：A549细胞的活性氧生成

结论：低温孵育或叠氮化钠预处理的细胞的荧光要弱得多。在生物素介导的选择性内吞作用后，生物素-peg-MAL-TPE探针被内化到溶酶体中。肼键和苯甲酸亚胺键在酸性溶酶体环境中是不稳定的。因此，可以释放TPE和MAL。在TPE被裂解后，由于AIE效应，观察到强烈的蓝色荧光发光。同时，在MAL被释放后，MAL可以通过细胞内血红素生物合成途径转化为光敏剂PpIX。内源性双荧光发光生物探针的设计为靶向图像引导的光动态提供了潜力。