研究动态
Articles below are published ahead of final publication in an issue. Please cite articles in the following format: authors, (year), title, journal, DOI.
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BIOSENSORS & BIOELECTRONICS
2023 Sep 06
SandipGhosh,Jui-Yang...
Recent advances in the design of intracellular pH sensing nanoprobes based on organic and inorganic materials.
BIOSENSORS & BIOELECTRONICS
在生物系统中,细胞内pH(pHi)在调控各种生理活动中起着重要作用,包括酶活性、离子转运、细胞增殖、代谢和程序性细胞死亡等。监测活细胞内的pH对于研究吞噬作用、内吞作用和受体-配体内化等细胞事件非常关键。此外,某些细胞器如内泡体和溶酶体具有细胞间隔性的pH,对于维持蛋白质结构和功能的稳定性至关重要。功能失调和异常的pH调节可能导致癌症、阿尔茨海默病等终末疾病。因此,细胞内pH测量的准确性始终是首要任务,需要尖端的研究和分析。这类技术,如拉曼光谱和荧光成像,最好利用纳米技术,因为其具有非侵入性、精确性、可重复性和可再现性等显著优势。过去几十年来,已经有大量尝试设计和构建基于有机和无机材料的非侵入式纳米探针用于pHi感测。对于基于拉曼的技术,利用金/银/铜纳米颗粒等金属纳米结构来增强信号强度。至于基于荧光的研究,有机小分子(如染料)对pH呈现出更高的敏感性。然而,它们具有一些缺点,包括高光漂技术率和自发荧光背景信号。为此,已提出了一些替代性纳米材料,包括半导体量子点(QDs)、碳量子点、上转换纳米颗粒等。此外,荧光技术可以进行pH比值测量,从而提供可靠的校准曲线。本及时综述将对现有纳米探针的进展进行批判性考察。此外,基于我们的知识和现有研究成果,我们提供了一个简要的未来展望,可能推动pHi感测的最新方法的发展。版权©2023 Elsevier Inc.出版。
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BIOSENSORS & BIOELECTRONICS
2023 Sep 06
FarnazDabbaghMoghadd...
Microfluidic platforms in diagnostic of ovarian cancer.
BIOSENSORS & BIOELECTRONICS
卵巢癌死亡的最重要原因是该疾病的晚期诊断。卵巢癌的标准治疗包括基于铂的手术和化疗,其副作用对身体有影响。由于临床症状的非特异性特点,需要开发一个早期检测该疾病的平台。近几十年来,微流控设备和系统的进展为卵巢癌的诊断提供了几个优势。利用专业技术设计和制造新平台可能是改善该类疾病的预防、诊断和治疗的重要一步。微流控器官仿生芯片越来越多地被用作癌症研究中有希望的平台,重点关注疾病的特定生物学方面。本综述主要关注卵巢癌和微流控应用技术在其诊断中的应用,并讨论微流控平台及其在促进卵巢癌诊断方面的潜在未来前景。版权所有 © 2023. Elsevier Inc. 发布
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BIOSENSORS & BIOELECTRONICS
2023 Sep 02
ChristopherBednar,Sa...
A Genetically Encoded Dark-to-Bright Biosensor for Visualisation of Granzyme-Mediated Cytotoxicity.
BIOSENSORS & BIOELECTRONICS
Granzyme B(GZMB)是细胞毒性T淋巴细胞(CTL)和自然杀伤(NK)细胞释放的关键酶,用于诱导靶细胞凋亡。我们设计了一种新型荧光生物传感器,能够以特异且敏感的方式评估GZMB活性。这个针对T细胞活性水平的剪切响应型传感器(CRSTAL)基于一种荧光蛋白,只有在GZMB或caspase-8剪切时才会被激活。CRSTAL在稳定细胞系中进行了测试,并在GZMB诱导下展现出强而持久的荧光信号。它不仅能够检测靶细胞中GZMB的过度表达,还能够检测在细胞毒性过程中由效应细胞转移的GZMB和穿孔素。这个特性对于癌症免疫治疗具有重要意义,尤其是对嵌合抗原受体(CAR)-T细胞的疗效监测。CAR-T细胞是多种癌症类型的有希望的治疗选择,但在体内监测其活性具有挑战性。CRSTAL等生物传感器的开发为CAR-T细胞活性监测提供了有价值的工具。简而言之,CRSTAL是一种高灵敏度的生物传感器,可以检测靶细胞中的GZMB活性,提供了评估免疫细胞的细胞毒活性和实时监测T细胞活性的手段。
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BIOSENSORS & BIOELECTRONICS
2023 Aug 24
YuxingYang,YazhenLia...
Electrochemical DNA Biosensors with Dual-Signal Amplification Strategy for Highly Sensitive HPV 16 Detection.
BIOSENSORS & BIOELECTRONICS
宫颈癌是全球卫生问题研究中的重要课题,在全球女性癌症病例中排名第四。它是中国专注于预防和治疗的九种重点癌症之一,也是唯一可以通过疫苗预防的癌症。系统有效的人乳头状瘤病毒(HPV)感染筛查可以降低宫颈癌发病率和死亡率。本文设计了一种电化学传感器,采用双信号放大检测HPV 16。改进了APTES修饰的玻碳电极以提高稳定性。同时,采用了金纳米粒子和链式放大反应进行信号放大。该电化学传感器的检测限为1.731×10-16 mol/L,目标检测范围的线性响应为1.0×10-13 mol/L至1.0×10-5 mol/L(R2 = 0.99232)。血清样品回收测试显示其具有良好的抗干扰性,与团队先前的研究相比,在各个方面的性能都得到了不同程度的改善。设计的传感器以低成本、高灵敏度和稳定性为原则,为宫颈癌预防和电化学生物传感器的未来发展提供了新的思路。
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BIOSENSORS & BIOELECTRONICS
2023 Aug 30
YuriDIvanov,Kristina...
Nanoribbon Biosensor-Based Detection of microRNA Markers of Prostate Cancer.
BIOSENSORS & BIOELECTRONICS
前列腺癌(PC)是老年男性死亡的主要原因之一。由于早期无症状,PC往往在较晚的进展阶段被诊断出来。因此,及早发现PC对有效的治疗至关重要。本研究旨在同时高灵敏度地检测人类血浆样品中一系列与PC相关的微小RNA(miRNA)。为实现这一目标,采用了基于“硅-绝缘体”结构(SOI-NR生物传感器)的纳带生物传感器系统。为了实现生物特异性对目标miRNA的检测,将个别纳带的表面敏化为与目标miRNA互补的DNA寡核苷酸探针(oDNA探针)。我们的生物传感器可检测到的核酸最低浓度为1.1 × 10-17 M。同时也证明了成功检测到来自PC患者真实血浆样品中的目标miRNA。我们相信,开发基于纳米技术的高灵敏度生物传感器用于检测PC标志物是朝向个体化医学的一步。
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BIOORGANIC CHEMISTRY
2023 Sep 06
JiaxinLiao,YuqingZha...
Cyclometalated iridium(III) complexes induce immunogenic cell death in HepG2 cells via paraptosis.
BIOORGANIC CHEMISTRY
免疫疗法已被证明能够通过激活先天免疫系统以识别、攻击和清除肿瘤细胞而提供更优越的抗肿瘤效力,而不会严重伤害正常细胞。在本研究中,我们设计并合成了三种新的环金属化的铱(III)配合物(Ir1, Ir2, Ir3),然后评估了它们的抗肿瘤活性。当与HepG2细胞共孵育时,配合物Ir1定位于溶酶体,诱导了副原病(paraptosis)和内质网应激(ER stress)。值得注意的是,Ir1还诱导了免疫原性细胞死亡(ICD),促进了树突状细胞成熟,增强了效应T细胞趋化至肿瘤组织,降低了肿瘤组织中免疫抑制性调节性T细胞的比例,并在全身触发了抗肿瘤免疫的激活。到目前为止,Ir1是首个成功诱导肿瘤细胞ICD的铱(III)配合物基副原病诱导剂的报道。此外,Ir1在不影响细胞周期或活性氧水平的情况下,诱导了HepG2细胞的ICD。© 2023 Elsevier Inc. 保留所有权利。
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BIOORGANIC CHEMISTRY
2023 Sep 06
KaichengDu,XingyaoLi...
Monoterpenoid indole alkaloid dimers from the Melodinus axillaris induce G2/M phase arrest and apoptosis via p38 MAPK activation in HCT116 cells.
BIOORGANIC CHEMISTRY
从胡颠毛乌头(Melodinus axillaris)中分离出了四种单萜吲哚生物碱二聚体(MIADs),命名为axidimins A-D(1-4),其具有前所未有的蜜蜂蜜蜂胆固醇-蜜蜂蜜蜂胆固醇型骨架,并鉴定出了12种已知的MIAs。通过对HRESIMS、NMR、ECD计算和DP4 +分析的全面分析,确定了它们的结构。提出了axidimins A-D的可能生物合成途径。体外(in vitro)实验表明,axidimins C和D对HCT116细胞表现出显著的细胞毒性,其IC50值分别为5.3μM和3.9μM。流式细胞术和Western blot分析结果明确表明,axidimins C和D显著诱导HCT116细胞逆G2/M期阻滞和细胞凋亡。借助网络药理学和分子对接研究,全面讨论了axidimins C和D对HCT116细胞的潜在作用机制。随后,通过Western blot和CETSA分析验证了所选择的靶点,证实axidimins C和D通过激活p38 MAPK途径发挥其细胞毒性作用,最终导致HCT116细胞死亡。该研究提供了证据表明,axidimins C和D具有诱导HCT116细胞细胞周期阻滞和细胞凋亡的潜力,并通过调节p38 MAPK信号通路。这些发现为开发抗结直肠癌药物提供了新的视角。版权所有 © 2023 Elsevier Inc.。保留所有权利。
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BIOORGANIC CHEMISTRY
2023 Sep 03
MohamedMarzouk,Shima...
LC/HRESI-MS/MS screening, phytochemical characterization, and in vitro antioxidant and cytotoxic potential of Jatropha integerrima Jacq. extracts.
BIOORGANIC CHEMISTRY
避免合成药物可能的危险副作用,本研究旨在从红花(J. integerrima)叶片和花朵提取物中鉴定天然抗氧化剂和抗肿瘤剂。通过高效快速的UPLC/ESI-qTOF-HRMS/MS筛选,已经鉴定了30种类黄酮类化合物,即12种黄酮醇、6种黄酮、3种二氢黄酮醇、4种花青素(花朵)、2种二氢黄酮醇和3种异黄酮。此外,首次从叶提取物中鉴定出了六种主要多酚类化合物,并通过HRESI-MS和NMR分析确定了它们的结构,它们分别是芸香苷(rhoifolin, 1)、槲皮素-8-C-β-D-4C1-葡萄糖苷(vitexin, 2)、异齐墩果糖苷(isoorientin, 3)、6,6″-二-C-β-D-4C1-葡萄糖苷基-间二氢芸香素(Jatrophenol-I, 4)、(E)-对香豆酸甲酯(5)以及(E)-香豆酸甲酯(6)。采用DPPH、还原能力、FRAP和ABTS自由基清除试验评估了提取物和主要纯化化合物的体外抗氧化活性,同时在艾氏癌细胞(EACC)上评估了它们的体外细胞毒性。花提取物和化合物3展示了最强的抗氧化和细胞毒性效果。在低浓度(25 μg/mL)下,它们显示出最高的DPPH自由基清除能力(79.63 ± 0.42%和76.20 ± 0.35%),相对于BHA(在100 μg/mL时为91.44 ± 0.29%)。在吸光度参数方面,它们表现出较高的还原能力(1.402 ± 0.025%和1.178 ± 0.019%),高于BHA(在100 μg/mL时为0.975 ± 0.013%)。类似地,它们表现出较高的FRAP(1427 ± 9.61和1377 ± 13.61 μmol Trolox/100 g)和最高的ABTS活性(80.19 ± 0.55%和68.38 ± 0.19%),这些活性高于BHA(在100 μg/mL时为88.42 ± 0.24%)。此外,所有样品在相同浓度(100 μg/mL)下均显示出明显的细胞毒性,尤其是花提取物和化合物3对EACC的生存率有相对较高的影响(分别为81.12 ± 0.24%和77.21 ± 0.76%),相对于文西ristine作为参考药物的生存率(90.64 ± 0.39%)。根据研究结果,这些提取物和化合物可以被视为具有强大抗氧化和细胞毒性的天然药物,尤其是花提取物和异齐墩果糖苷(3),可以为它们在制药业中的潜在应用提供新的洞察。版权所有 © 2023 Elsevier Inc.保留所有权利。
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BIOORGANIC CHEMISTRY
2023 Sep 03
HeliFan,ZhiliZhou,De...
Selective degradation of BRD4 suppresses lung cancer cell proliferation using GSH-responsive PROTAC precursors.
BIOORGANIC CHEMISTRY
作为转录和表观遗传调节因子,在细胞功能调节中,BRD4在癌症发展中发挥重要作用。使用常规抑制剂靶向BRD4进行癌症治疗需要高剂量,往往导致非靶标和不良反应。BRD4靶向的蛋白酶解靶向融合物(PROTACs)可以催化降解利用内源性蛋白酶体系统的BRD4,并展现出有希望的抗肿瘤活性。然而,大多数已开发的PROTACs非特异性肿瘤,相对对正常细胞有毒,限制了它们在癌症治疗中的实际应用。通过利用癌细胞中较正常细胞更高的谷胱甘肽(GSH)水平的优势,我们通过在VHL(von Hippel-Lindau)配体的羟基上连接GSH触发单元,开发出几种GSH响应性的PROTAC前体1a-c,以招募E3连接酶。在这些前体中,1a可以通过肺癌细胞(A549和H1299)中内在更高浓度的GSH有效激活,释放出活性的PROTAC 1,降解细胞内的BRD4并导致细胞毒性,这一机制研究结果证实。另一方面,1a在含有较低GSH水平的正常肺细胞(WI38和HULEC-5a)中不能高效激活,从而减少对正常细胞的不良影响。本研究提供了开发刺激响应性PROTAC前体的替代概念方法,并为改善目前PROTACs的特异性和减少不良反应提供了新的见解,从而增强了其临床潜力。版权所有© 2023 Elsevier Inc. 保留所有权利。
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BIOORGANIC CHEMISTRY
2023 Sep 03
FaribaPeytam,ZahraEm...
Imidazopyridine-based kinase inhibitors as potential anticancer agents: A review.
BIOORGANIC CHEMISTRY
鉴于蛋白激酶在关键细胞过程中蛋白质磷酸化机制中的基础作用,尤其是在癌症中的失调,突显了它们的治疗相关性。咪唑吡啶是丰富的生物活性化合物中发现的多用途支架。鉴于其结构特征,咪唑吡啶具备与不同蛋白激酶相互作用的关键活性。这种特性激发了研究人员进行大量结构变化。在这篇综述中,我们包括对基于咪唑吡啶的小分子设计和生物评估的广泛调查,以探索其作为针对多种激酶的抗癌药物的潜在作用。我们描述了影响抑制能力的结构要素,阐明了它们的关键结构-活性关系 (SAR) 和作用方式(如有)。我们将这些化合物分为两组:丝氨酸/苏氨酸和酪氨酸抑制剂。通过强调咪唑吡啶在激酶抑制中的有前途的作用,我们旨在促进更加有效的定向化合物的设计和开发,以用于癌症治疗。版权所有© 2023 Elsevier Inc. 保留所有权利。
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