文献：Black Phosphorus Microbubbles Combined with Ultrasound for Treating Parkinson's Disease

文献链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adtp.202300254

作者：Shuyuan Guo, Zhuxia Zhang, Bingxuan Xu, Mengxin Wang, Taojian Fan, Xinliang Zhong, Azhen Hu, Die Hu, Lan Luo, Shuping Lin, Linlin Wang, Rongquan Yao, Jiabao Huang, Huiying Hu, Xintao Shuai, Jie Shi, Yun Chen, Tingting Zheng

相关产品：FITC（异硫氰酸荧光素）

CY5.5 （花菁染料CY5.5）

原文摘要：

Parkinson's disease (PD) is a common chronic central nervous system disorder that reduces quality of life and increases mortality. Currently, the treatment of PD is limited due to the challenge of macromolecular drugs crossing the blood-brain barrier (BBB). Black phosphorus (BP) has antioxidant and anti-inflammatory effects and shows potential for neuroprotection. To solve the restriction of the BBB, innovative BP microbubbles (BP@MBs) combined with focused ultrasound (FUS) are constructed to facilitate BBB opening. Additionally, the biocompatibility and safety of BP@MBs with varying dimensions are investigated, including BP quantum dot microbubbles (BPQDs@MBs) and BP nanosheet microbubbles (BPNSs@MBs). The findings indicate that low concentrations of BP have good biosafety and that BPQDs@MBs exhibit better biocompatibility than BPNSs@MBs both in vitro and in vivo at the same concentrations. Moreover, a 6-hydroxydopamine (6-OHDA)-induced PD cell model and an animal model are established to verify the anti-PD effects of BPQDs@MBs and BPNSs@MBs. The results confirmed that BPQDs@MBs and BPNSs@MBs have antioxidant effects that reduced neuronal apoptosis and improved the motor symptoms of PD in rats. BPQDs@MBs combined with FUS may be a promising option for the clinical treatment of PD.   

FITC:FITC 是异硫氰酸荧光素（Fluorescein Isothiocyanate）的英文缩写。它是一种有机荧光染料，其化学结构中含有异硫氰酸酯基团（-N = C = S）和荧光素母核结构。荧光素母核是使其能够产生荧光的关键部分，在特定波长的光激发下，能够发射出较强的荧光信号。由于其异硫氰酸酯基团（-N = C = S）具有较高的反应活性，FITC 能够与生物分子中的氨基（-NH₂）发生化学反应，形成稳定的硫脲键（-NH - C (=S)-NH -），从而实现对生物分子的共价标记。例如，在标记抗体时，FITC 可以与抗体分子上的赖氨酸残基的氨基反应，将荧光标记引入抗体结构中，这样就得到了荧光标记抗体，可以用于免疫荧光检测。

CY5.5:Cy5.5 是一种近红外荧光染料，属于花菁染料（Cyanine Dyes）家族。它的化学名称是吲哚菁绿类荧光染料，具有较长的共轭双键体系，这是其能够产生近红外荧光的结构基础。Cy5.5 含有活性官能团，可以与生物分子上的相应基团发生化学反应，从而实现标记。例如，它可以通过其携带的 N - 羟基琥珀酰亚胺酯（NHS - ester）基团与生物分子中的氨基（-NH₂）反应，形成稳定的酰胺键。这种共价标记方式能够将 Cy5.5 牢固地连接到蛋白质、抗体、核酸等生物分子上，使这些生物分子具备近红外荧光发射功能。基于FITC，CY5.5的相关性能，在标记BPQDs@MBs 和 BPNSs@MBs 的介绍如下：

图：FITC结构式

将DSPC和DSPE-PEG2000分别溶解在氯仿中，然后按一定的摩尔比混合为磷脂。氯仿在氮气流的作用下蒸发，直到在管壁上形成一层薄薄的磷脂膜。然后真空干燥，使残留的氯仿完全蒸发。将BPNSs和BPQDs分别在IPA溶液中离心，然后丢弃上清。BPQDs和BPNSs沉淀物在生理盐水中再分散形成不同浓度的BPQDs以及BPNSs。用 BPNSs和BPQDs水合磷脂膜，在水浴中超声处理，形成均匀的脂质体。除去气体，充入足量的全氟丙烷（C3F8）。机械振动后形成均匀的BP微泡（BP@MBs）。制作不含bp的对照MBs (MBs)，其他步骤同上。采用DLS，粒子计数系统（PSS）和光学显微镜（OM）来评估普通微泡，BPQDs@MBs和BPNSs@MBs的粒径分布。将黑磷水溶液与荧光染料NH2-PEG2000-FITC 按一定的质量比混合。超声后避光，使黑磷与荧光染料完全附着，离心，去除未附着的荧光染料。根据上述方法制备fitc标记的黑磷微泡。然后用激光扫描共聚焦显微镜捕捉黑磷在微泡上的分布。

 图：表征图像

结论：

该文献成功制备出BPQDs@MBs 和 BPNSs@MBs ，并在实验时使用FITC，CY5.5进行相关标记。结果表明，低浓度的BP具有良好的生物安全性，并且在相同浓度下，BPQDs@MBs在体外和体内均表现出比BPNSs@MBs更好的生物相容性。FITC，CY5.5在其中展现出良好的荧光性能。