Cảm biến nano siêu âm thâm nhập khối u về hoạt động của protease

Khả năng xác định các tổn thương ung thư bằng dấu ấn sinh học nội sinh hiện bị giới hạn ở các khối u có đường kính ~ 1 cm. Gần đây chúng tôi đã báo cáo về một cảm biến nano xuyên qua khối u được sử dụng ngoại sinh có khả năng loại bỏ, để đáp ứng với các protease đặc hiệu của khối u, các mảnh peptide sau đó có thể được phát hiện trong nước tiểu. Đây, chúng tôi báo cáo việc tối ưu hóa, được thông báo bằng mô hình toán học dược động học, về sự trình bày bề mặt của cơ chất peptide để vừa tăng cường sự phân cắt protease đúng mục tiêu vừa giảm thiểu sự phân cắt ngoài mục tiêu, và chức năng của các cảm biến nano với các phối tử thâm nhập khối u tham gia vào các con đường buôn bán tích cực để tăng cường kích hoạt trong môi trường vi mô khối u. Cảm biến nano thu được có thể phân biệt các tổn thương dưới 5 mm trong khối u biểu mô ở người và phát hiện các nốt có đường kính trung bình nhỏ hơn 2 mm trong mô hình chỉnh hình của ung thư buồng trứng. Chúng tôi cũng chứng minh tính đặc hiệu phụ thuộc vào thụ thể được nâng cao của việc tạo tín hiệu trong nước tiểu trong mô hình có khả năng miễn dịch của di căn gan đại trực tràng, và kích hoạt tại chỗ các cảm biến nano trong các vi mô khối u ở người khi được thiết kế lại thành đầu dò zymography phát huỳnh quang.