An Activity-Based Sensing Approach to Monitor Nanomaterial-Promoted Changes in Labile Metal Pools in Living Systems
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Le résumé fourni par la source
High Resolution Image Download MS PowerPoint Slide Metal-based nanoparticles are a promising class of materials for diagnosis and treatment of cancer and other diseases. However, mechanisms of action of these nanomedicines remain insufficiently understood due in large part to our limited understanding of the dynamic equilibria between solid metal nanoparticles and labile metal ions generated from these nanoparticles within complex biological milieus. Here, we apply activity-based sensing to directly identify and investigate the fate of labile copper pools with metal and oxidation state-specificity generated by anticancer copper nanomedicines. We found that treatment of cells with copper-releasing nanoparticles alter labile Cu(I)/Cu(II) ratios through an increase in labile Cu(II), while overall labile copper levels decrease. Labile copper release triggers compensatory responses in two major antioxidant pathways, glutathione (GSH) and nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (NRF2), as well as in metal homeostasis to limit copper availability via regulation of copper export (ATP7B) and copper import (CTR1) proteins. These findings establish the value of activity-based sensing as a generalizable approach for labile metal imaging to help decipher molecular mechanisms of bioactive metal nanoparticles and guide the development of more effective nanomedicine diagnostics and therapies to target metal-dependent disease vulnerabilities.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- An Activity-Based Sensing Approach to Monitor Nanomaterial-Promoted Changes in Labile Metal Pools in Living Systems
- Date Crossref
- 15/01/2026
- Éditeur
- American Chemical Society (ACS)
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Universidad de Zaragoza pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Instituto de Salud Carlos III pays non établi dans la noticeOrganisme public
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University of California System pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Biomedical Research Networking Center in Bioengineering pays non établi dans la noticeInstitution
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Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragón pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Instituto de Investigación Sanitaria Aragón pays non établi dans la noticeInstitution
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Princeton University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Lawrence Berkeley National Laboratory pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Neuroscience Institute pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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NOAA Chemical Sciences Laboratory pays non établi dans la noticeOrganisme public
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University of Zaragoza Department of Chemical and Environmental Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Department of Chemistry pays non établi dans la noticeInstitution
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