近日,資源環境學院汪宜博士在國際TOP期刊《Analytical Chemistry》(IF=8.008)發表題為《Liver Injury Traceability: Spatiotemporally Monitoring Oxidative Stress Processes by Unit-Emitting Carbon Dots》的研究性封面論文。汪宜博士為該論文第一作者,安徽師范大學和安慶師范大學為共同署名單位。

肝臟在脊椎動物體內承擔著代謝、合成和排毒等重要功能,然而也易于受各種外界刺激(如病毒、毒素、酒精、藥物等)的傷害,從而導致肝臟損傷和疾病,持續的刺激或不合理的治療措施甚至會導致個體死亡。研究表明,氧化應激在肝損傷的各發展階段中均起著至關重要的作用,已成為原位檢測肝損傷的合適分子生物標志物之一。當前,多種基于熒光、光聲信號的分子成像技術已用于探究肝損傷中氧化應激的行為。然而,由于不同刺激源產生的活性氧/氮種類及其濃度不同、活性氧/氮具有活性高、壽命短(~ns?s)且濃度分布不均(~pM?mM)的特點、大多數探針缺乏足夠的選擇性等原因,導致肝損傷的病因學研究迄今為止仍然是一個挑戰。本論文以肝臟內的氧化應激行為為對象,設計并制備出單元發射的紅色熒光碳點,憑借其對次氯酸(HClO)分子激發態氧化的響應機制,實現對HClO分子在試管、細胞和活體水平上的高選擇性響應;基于碳點熒光的高穩定性(活體內2小時內熒光強度幾乎不變)和激光共聚焦斷層掃描重建技術,從時間和空間維度監測不同刺激源(內毒素和酒精)導致的肝臟氧化應激行為,發現不同刺激物導致的氧化應激表現出時間和空間信息的差異性,從而為實現肝損傷的病因學研究提供了實驗依據。
據悉,碳點是一種新興的碳基納米材料,具有高亮度、穩定性好、不含金屬元素、低毒性和良好的生物相容性等優點,在生物成像、生物傳感、生物醫藥、光催化等領域引起持續關注。近年來,汪宜博士在碳點設計制備及其在生物環境中應用方面取得了一系列成果,前期曾在材料類國際頂級期刊《Chemistry of Materials》(IF=10.508)上發表了相關文章(Chem. Mater. 2020, 32, 8146?8157)。(撰稿、供圖:汪宜 編輯:徐輝 審核:汪德進 王惠)
全文鏈接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.2c03781