聊聊科学家开发荧光肿瘤微环境成像方法用于精确手术导航

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肝细胞癌是世界范围内比较常见的恶性肿瘤之一，临床外科医生通常主要依靠视觉反馈或经验来从健康组织中识别肿瘤边缘，这往往会造成肿瘤组织残留或过度切除健康组织。因此，术中对残留肿瘤组织的诊断仍然是一个难题。临床常用的成像技术如磁共振成像（MRI）、超声成像（US）、正电子发断层扫描（PET）和计算机X线断层扫描（CT）等多用于术前肿瘤检测。但由于灵敏度和特异性的限制、长时间的采集以及电离辐风险等问题，上述成像方式不适用于术中导航。相较于这些技术，具有高空间分辨率和时性特点的体内近红外（NIR）荧光成像发展成为一种增强肿瘤分期诊断的创工具，在指导肿瘤切除方面具有独特的势。采用新型对比剂发于近红外二区（NIR-II，1000-1700）的活体荧光成像在成像灵敏度和空间分辨率方面比传统的NIR光具有前所未有的势，可满足术前诊断和术中导航的需要，有望用于术中肿瘤成像。常用的NIR-II探针包括量子点（QD）、有机染料、单壁碳纳米管（SWCNT）等，由于固有性、血液半衰期短或生物相容性差，往往不适合长期的体内荧光成像，且存在光漂白等问题，限制其在临床上的广泛应用。事实上Addgene越来越受到广大客户的欢迎，市场表现力也逐渐提升。http://www.biofeng.com/adjy/zhili/

    近期，福建省孟超肝胆技术重点验室在《MTB》杂志上发表题为“T
NIRII-N--
”的文章，将谷胱甘肽（GSH）敏感的四硫键结合介孔硅壳装载到钕基下转换纳米晶体（DCNP）的表面，完全掩盖DCNP的荧光。经精氨酸甘氨酸（RGD）偶联于二氧化硅表面后，该造影剂可主动靶向肝肿瘤。在高GSH浓度下，胞质中二氧化硅骨架分解，四硫键断裂，导致DCNP的NIR-II荧光恢复。得益于这种肿瘤微环境下的特异性反应，其他器官的NIR-II信号明显减弱，而肿瘤的信背比显著增强。在小动物上进行验证，在所研发的GSH响应型NIR-II成像探针的指导下，肝体肿瘤被成功切除，术后20天复发。同时，基于钕元素的纳米探针低脱靶特性，极大地提高了肿瘤边缘的成像分辨率，推动了NIR-II荧光成像引导手术范式的研究。