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用PET-CT监测酶纳米马达在体内和体外的集体行为( Monitoring the collective behavior of enzymatic nanomotors in vitro and in vivo by PET-CT )
AC Hortelao C Simo M Guix S Guallar-Garrido S Sanchez
酶驱动的纳米粒子在生物医学领域有着巨大的应用潜力，因为它们利用内源燃料改善了生物环境中的扩散和导航。然而，了解他们的集体行为并在体内跟踪他们对他们的临床翻译至关重要。在这里，我们报告了在体外和体内的研究，成群的自我推进的酶纳米粒子，以及集体行为对纳米粒子在膀胱内分布的影响。为此，用脲酶和金纳米粒子对介孔二氧化硅纳米粒子进行了功能化。研究了两种放射性标记策略，即124I在金纳米粒子上的吸附和18F标记的假体基团与脲酶的共价结合。利用光学显微镜和正电子发射断层扫描(PET)进行的体外实验显示，在含有复杂路径的模型中，纳米粒子的流体混合和集体迁移增强。小鼠静脉给药后的生物分布研究证实了给药剂量下纳米粒的生物相容性、PET在体内定量跟踪纳米粒的适用性以及18F标记策略的便利性。此外，在尿素存在的情况下，在膀胱内膀胱内滴入纳米粒子导致新鲜尿液入口后的均匀分布。用包被BSA的纳米粒子或纳米粒子在水中进行的对照实验结果表明，尿素的催化分解可以提供尿素酶纳米粒子在生物储层中的主动运动、对流和混合能力。这种活跃的集体动力学，连同医学成像跟踪，构成了生物医学纳米机器人领域的一个重要里程碑和一个进步，为它们在热领域的应用铺平了道路。
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