Одним из ключевых ферментов системы репарации ДНК является апуриновая/апиримидиновая эндонуклеаза 1 человека (APE1). Его основная функция — восстановление повреждённых участков митохондриальной ДНК, что обеспечивает стабильность генома и нормальное функционирование клетки. Недостаточная активность APE1 приводит к накоплению мутаций и повышает риск канцерогенеза, тогда как избыточная активность способствует агрессивному росту раковых клеток, усиливая их устойчивость к терапии.

Исследователи из Юго-Западного университета (Чунцин, Китай) предложили изящный метод для чувствительной визуализации активности APE1 непосредственно в митохондриях живых клеток. Для этого они использовали амфифильный сополимер PLGA-b-PEG, модифицированный митохондриально-направленным лигандом трифенилфосфином (TPP), который самособирается в мицеллоподобные наночастицы и инкапсулирует специально разработанные ДНК-зонды.

Водорастворимые молекулы ДНК-зондов захватываются внутри этих наночастиц. После доставки в митохондрии и разложения полимерной упаковки в щелочной среде митохондрий происходит высвобождение ДНК-зондов. Внутри митохондрий фермент APE1 распознаёт и расщепляет специфический апуриновый/апиримидиновый сайт на одном из ДНК-волосков, что запускает реакцию самосборки ДНК в структуры, получившие название "нанофакелов", в которых флуорофор Cy3 отделяется от тушителя BHQ2, что приводит к яркому и устойчивому флуоресцентному сигналу, что позволяет получить высококонтрастное изображение активности APE1 с пространственным разрешением внутри митохондрий.