Nature子期刊:深大黄鹏团队开发的用于肿瘤催化治疗的多光谱3D光声成像技术

来源：生物世界2022-03-14 08:28

体内的化学反应大多属于酶促反应。无论是内源酶还是外源酶引起的体内催化反应，它们的过程都伴随着各种分子事件的动态变化。通过分子成像手段对这些分子事件进行同步实时监测，可以加深人们对这些生物过程的理解。要实现这一目标，除了灵敏的成像技术，还需要稳定的酶催化体系。最近，来自深圳大学医学院生物医学工程学院的黄鹏团队在Nature Com上发表了

体内的化学反应大多属于酶促反应。无论是内源酶还是外源酶引起的体内催化反应，它们的过程都伴随着各种分子事件的动态变化。通过分子成像手段对这些分子事件进行同步实时监测，可以加深人们对这些生物过程的理解。要实现这一目标，除了灵敏的成像技术，还需要稳定的酶催化体系。

最近，深圳大学医学中心生物医学工程学院的黄鹏团队在Nature Communications上发表了题为“双酶驱动循环的体内三维多光谱光声成像”的论文。肿瘤催化治疗级联反应研究论文。

研究团队利用天然酶与酶的联姻，成功构建了级联催化反应体系(PMNSG)，该体系由天然酶(葡萄糖氧化酶，GOx)和酶(二维钯钼酶，PMNS)组成。多光谱三维光声(3D PA)成像技术的研发实现了对体内级联催化反应中多分子事件的实时监测，为催化治疗提供了准确的指导。

在这个级联催化反应体系中，PMNS具有过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)的活性，能催化细胞内过氧化氢(H2O2)生成氧(O2)和高细胞毒性羟自由基(？哦.GOx能有效催化葡萄糖氧化为葡萄糖酸和H2O2，为上述纳米酶促反应提供反应物。因此，级联催化系统可以有效地诱导内源性氧合血红蛋白(OxyHb)和脱氧血红蛋白(脱氧Hb)的PA信号变化。

同时，由于PMNS优异的光热转换性能，不仅能有效增强上述级联酶促反应，还能提供PA导航。基于此，团队利用多光谱3D PA成像技术，实现了上述级联催化过程中动态分子事件的同步无创监测，构建了内源性(氧化血红蛋白和脱氧血红蛋白)和外源性(PMNS)分子之间的关联。通过分析三个分子之间的相关性，可以深入了解上述多分子事件的动态变化过程。(100yiyao.com)

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