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A robust ratiometric photoacoustic and fluorescence dual-modal molecular probe for capturing endogenous HNO generation in tumor mice model

生物医学中的光声成像 荧光 体内 硝基还原酶 分子成像 化学 生物物理学 光学 生物 物理 生物化学 前药 生物技术
作者
Li Liu,Liping Wang,Bisui Tan,Xingqing Wu,Xing-can Shen,Hua Chen
出处
期刊:Sensors and Actuators B-chemical [Elsevier]
卷期号:384: 133646-133646 被引量:12
标识
DOI:10.1016/j.snb.2023.133646
摘要

HNO is reported in association with a wide variety of physiological and pathological states. However, photoacoustic (PA)/fluorescence (FL) dual-modal probes with complementary advantages for detection of HNO in living systems, especially in tumors, are still lacking. Herein, the first near-infrared (NIR) ratiometric PA/FL dual-modal probe (DOP-HNO), composed of a dual ratiometric molecular skeleton caged with 2-(diphenylphosphino)-benzoate group, was designed and synthesized for capturing endogenous HNO generation in vivo. DOP-HNO was able to specifically and sensitively respond to HNO with 4-fold ratiometric fluorescence enhancement (F783/F720) and 2.6-fold ratiometric PA enhancement (PA740/PA670). Moreover, DOP-HNO successfully visualized HNO fluctuations in 4T1 cells and living mice, and the crosstalk between NO and H2S in the tumors of living mice was clearly observed through NIR dual-ratiometric PA/FL imaging, indicating the accurate detection of HNO in vivo. More importantly, using DOP-HNO, for the first time, we provided the visualization evidence of endogenous HNO generation in cancer model and further investigated its possible generation mechanisms by H2S/NO interaction. Thus, we envision that the dual-modal probe DOP-HNO will be an effective tool to study the complex relationship between HNO and cancer as well as the pathology of other HNO-related diseases.
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