一种用于体内成像的集成余辉与MRI探针，用于检测肿瘤代谢中的ATP

《Advanced Functional Materials》：An Integrated Afterglow and MRI Probe for In Vivo Imaging of ATP in Tumor Metabolism

ATP作为肿瘤细胞代谢和信号传导的核心介质，其成像技术存在灵敏度、分辨率与组织穿透的权衡。本研究开发了一种双模探针，通过DNA杂交将afterglow发光单元与MRI对比剂结合，ATP特异性aptamer介导探针解聚，实现ATP的体内动态可视化及代谢调控治疗评估。摘要后分隔符：

　　

摘要

三磷酸腺苷（ATP）是癌细胞代谢和信号传导的核心介质，驱动着增殖、侵袭、转移和治疗抵抗等过程。现有的ATP成像技术（包括荧光成像、化学发光/生物发光、光声成像和磁共振成像（MRI））在灵敏度、空间分辨率和组织穿透能力之间存在固有的权衡。本文报道了一种双模式探针，它将MRI的解剖学分辨率与余辉成像的高灵敏度、长持续时间信号相结合，用于可视化肿瘤微环境中的ATP。该探针通过DNA杂交技术构建，由一个余辉单元和一个T₁加权MRI造影剂组成，并通过一个特异性ATP适配体在ATP结合时介导探针的解体。这种设计能够同时产生余辉信号和MRI信号，从而实现对细胞内外ATP变化的成像。通过使用代谢调节剂——辅酶Q10（ATP激活剂）和2-脱氧-D-葡萄糖（2-DG，糖酵解抑制剂）——来展示体内ATP水平的动态双向追踪。此外，通过监测协同代谢治疗（顺铂+2-DG）过程中ATP的消耗情况，建立了成像结果与治疗效果之间的关联。这项工作提供了一个集成的MRI/余辉成像平台，用于高对比度、实时的ATP检测，为阐明肿瘤代谢和评估代谢干预措施提供了有力工具。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。