肿瘤靶向比率荧光金纳米簇用于体内凋亡监测及pH定量检测

针对肿瘤微环境pH精准监测的临床需求，华东师范大学团队开发了c(RGDyC)-FITC@AuNCs比率荧光传感器。该研究通过整合谷胱甘肽(GSH)保护的金纳米簇(AuNCs)、异硫氰酸荧光素(FITC)和靶向肽c(RGDyC)，实现了肿瘤细胞凋亡过程中pH动态变化的实时定量检测（17倍信号变化，pH 5.5-8.0），为癌症诊疗提供了高灵敏度、高特异性的新型工具。

　　

癌症治疗领域长期面临肿瘤微环境动态监测的技术瓶颈。异常的酸性环境（pH 5.5-6.5）作为肿瘤标志性特征，不仅促进癌细胞转移和耐药，还影响化疗药物效率。传统检测手段如磁共振成像(MRI)存在分辨率不足、无法实时监测等问题，而现有荧光探针又受限于响应范围窄、缺乏靶向性等缺陷。针对这一挑战，华东师范大学（East China Normal University）精密光谱科学与技术国家重点实验室的研究团队在《Sensors and Actuators B: Chemical》发表创新成果，开发出兼具肿瘤靶向与高灵敏度pH响应能力的纳米生物传感器。

研究团队采用三步关键技术：通过化学蚀刻法合成GSH保护的AuNCs作为荧光参比信号基体；共价偶联pH敏感染料FITC构建比率检测系统；整合c(RGDyC)靶向肽实现α_vβ₃整合素高表达肿瘤的特异性识别。实验验证采用荷瘤小鼠模型，通过双通道荧光成像（515 nm/710 nm）实现原位pH动态追踪。

设计合成与表征
c(RGDyC)-FITC@AuNCs在488 nm激发下呈现双发射峰，F₅₁₅/F₇₁₀比值与pH呈线性相关（R²=0.996）。透射电镜显示2.3 nm粒径分布，Zeta电位-18.7 mV证实胶体稳定性。

pH响应性能
在生理pH范围内（5.5-8.0）展现出17倍动态变化，远超同类探针（FA-FITC@AuNCs仅3倍）。选择性实验证实对金属离子、活性氧等干扰物具有优异抗干扰能力。

细胞凋亡监测
在顺铂诱导的HeLa细胞凋亡模型中，实时捕捉到pH值从7.4降至6.3的酸化过程，与Annexin V-FITC凋亡检测结果高度一致（相关系数0.92）。

体内成像应用
在乳腺癌小鼠模型中，成功可视化肿瘤部位pH梯度分布（核心区pH 6.2 vs边缘区6.8），并动态追踪到碳酸氢钠干预后pH值上升0.5单位的治疗响应。

该研究突破性地解决了传统技术无法兼顾靶向性、宽动态范围和实时监测的难题。c(RGDyC)-FITC@AuNCs的长期光稳定性（72小时信号衰减<5%）和低细胞毒性（IC₅₀>500 μg/mL）使其具备临床转化潜力。通过整合比率荧光校正机制与主动靶向策略，为肿瘤微环境研究提供了新一代分子工具，对个性化治疗方案制定和抗癌药物开发具有重要价值。