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Visual monitoring of cisplatin-regulated caspase-3 activity in living cells based on a reduced graphene oxide-loaded fluorescent probe
Analyst ( IF 3.6 ) Pub Date : 2024-08-20 , DOI: 10.1039/d4an01059k Qing Liu 1 , Hongyan Zhou 2 , Wei Zhang 3 , Chuan Zhao 4 , Xueqing Tao 1 , Chunyi Tong 1 , Bin Liu 1
Analyst ( IF 3.6 ) Pub Date : 2024-08-20 , DOI: 10.1039/d4an01059k Qing Liu 1 , Hongyan Zhou 2 , Wei Zhang 3 , Chuan Zhao 4 , Xueqing Tao 1 , Chunyi Tong 1 , Bin Liu 1
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Cisplatin (DDP) is a potent chemotherapeutic drug, which can regulate tumor cell apoptosis by up-regulating caspase-3 activity. Thus, monitoring caspase-3 activity in breast cancer cells can directly illustrate the efficiency of DDP treatment. In this study, by using reduced graphene oxide (rGO) as a quencher of a fluorescence labeled peptide, we developed an “off to on” method to monitor the effect of DDP on caspase-3 in breast cancer cells. In this method, the rGO quenched fluorescence with an ultra-high level of efficiency. Caspase-3 hydrolyzed the polypeptide probe, generating two segments of different lengths. The release of a short segment marked with fluorophores led to the recovery of the fluorescence signal (Ex/Em = 450/521 nm). Under the optimal conditions, the linear range of caspase-3 was 0.4–7 U mL−1 and the limit of detection was 0.33 U mL−1. The upregulating effect of DDP on intracellular caspase-3 activity was visualized with the “off to on” method and flow cytometry assay showed that caspase-3 activity increased along with the apoptosis rate of tumor cells. The above results show the practical application of the method for evaluating the efficacy of drugs against cancer cells.
中文翻译：
基于负载氧化石墨烯的还原荧光探针对活细胞中顺铂调节的 caspase-3 活性进行视觉监测
顺铂 （DDP） 是一种有效的化疗药物，可通过上调 caspase-3 活性来调节肿瘤细胞凋亡。因此，监测乳腺癌细胞中的 caspase-3 活性可以直接说明 DDP 治疗的效率。在这项研究中，通过使用还原氧化石墨烯 （rGO） 作为荧光标记肽的淬灭剂，我们开发了一种“从关到开”方法来监测 DDP 对乳腺癌细胞中 caspase-3 的影响。在这种方法中，rGO 以超高的效率淬灭荧光。Caspase-3 水解多肽探针，产生两个不同长度的片段。释放一个用荧光团标记的短片段导致荧光信号恢复 （Ex/Em = 450/521 nm）。在最佳条件下，caspase-3 的线性范围为 0.4–7 U mL-1，检测限为 0.33 U mL-1。DDP 对细胞内 caspase-3 活性的上调作用用 “off to on” 方法可视化，流式细胞术测定显示 caspase-3 活性随着肿瘤细胞凋亡率的增加而增加。以上结果显示了该方法在评估药物对癌细胞疗效方面的实际应用。
更新日期：2024-08-20
中文翻译：
基于负载氧化石墨烯的还原荧光探针对活细胞中顺铂调节的 caspase-3 活性进行视觉监测
顺铂 （DDP） 是一种有效的化疗药物，可通过上调 caspase-3 活性来调节肿瘤细胞凋亡。因此，监测乳腺癌细胞中的 caspase-3 活性可以直接说明 DDP 治疗的效率。在这项研究中，通过使用还原氧化石墨烯 （rGO） 作为荧光标记肽的淬灭剂，我们开发了一种“从关到开”方法来监测 DDP 对乳腺癌细胞中 caspase-3 的影响。在这种方法中，rGO 以超高的效率淬灭荧光。Caspase-3 水解多肽探针，产生两个不同长度的片段。释放一个用荧光团标记的短片段导致荧光信号恢复 （Ex/Em = 450/521 nm）。在最佳条件下，caspase-3 的线性范围为 0.4–7 U mL-1，检测限为 0.33 U mL-1。DDP 对细胞内 caspase-3 活性的上调作用用 “off to on” 方法可视化，流式细胞术测定显示 caspase-3 活性随着肿瘤细胞凋亡率的增加而增加。以上结果显示了该方法在评估药物对癌细胞疗效方面的实际应用。
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