腫瘤精準(zhǔn)磁共振成像研究取得重要進(jìn)展
2019年8月27日，國際著名學(xué)術(shù)期刊《先進(jìn)功能材料》在線發(fā)表了中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院梁高林和胡進(jìn)明教授課題組、生命科學(xué)學(xué)院胡兵教授課題組以及中科院強(qiáng)磁場科學(xué)中心王俊峰研究員課題組的合作研究成果，文章標(biāo)題為《Furin-Controlled Fe3O4 Nanoparticle Aggregation and 19F Signal “Turn-On” for Precise MR Imaging of Tumor》。該文章報導(dǎo)了一種弗林酶誘導(dǎo)的四氧化三鐵納米粒子聚集和19F信號“開啟”的策略，在腫瘤的精準(zhǔn)雙模態(tài)（1H和19F）磁共振成像上取得重要進(jìn)展（Adv. Funct. Mater., 2019, 1903860）。
磁共振成像(MRI)由于其非侵入性、非輻射性、以及在軟組織中的高穿透深度等優(yōu)點在臨床上被廣泛用于疾病診斷。1H MRI具有很高的靈敏度但缺乏選擇性，而人體內(nèi)源性19F MRI信號幾乎檢測不到，因此19F MRI具有很高的選擇性。結(jié)合1HMRI和19F MRI對腫瘤進(jìn)行精準(zhǔn)成像是一種理想的方法，但應(yīng)用酶誘導(dǎo)來同時進(jìn)行T21H MRI增強(qiáng)和19F MRI“點亮”的策略尚未見報道。梁高林教授課題組基于本課題組特色的CBT-Cys點擊縮合反應(yīng)，合理地設(shè)計出一種可被弗林酶剪切的探針(TFMB)-Arg-Val-Arg-Arg-Cys(StBu)-Lys-CBT (1)，并將該探針修飾到四氧化三鐵納米顆粒（IONP）上得到IONP@1。當(dāng)IONP@1被弗林酶高表達(dá)的癌細(xì)胞攝取后，在胞內(nèi)GSH和Furin酶作用下發(fā)生CBT-Cys點擊縮合反應(yīng)導(dǎo)致IONP聚集，“點亮”19F NMR / MRI信號并增強(qiáng)T21H MRI信號（見下圖）。利用這一策略，他們與胡兵教授課題組和王俊峰研究員課題組合作，成功實現(xiàn)了14.1 T高場強(qiáng)下的斑馬魚腫瘤模型的精準(zhǔn)雙模態(tài)（1H和19F）磁共振成像。該策略為解決MRI選擇性和靈敏度之間的矛盾提供了一種可行且可靠的手段。更重要的是，通過用全氟化物替換探針中的TFMB小分子片段，這種“智能”策略有望在不久的將來用于小鼠或大型嚙齒動物早期腫瘤的精準(zhǔn)1H和19F雙模態(tài)核磁共振成像。
該論文的第一作者為中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院博士生丁占嶺。胡進(jìn)明教授、胡兵教授、王俊峰研究員和梁高林教授為共同通訊作者。
該項目研究得到國家重點研發(fā)計劃、國家杰出青年科學(xué)基金以及創(chuàng)新研究群體項目的資助。
附文章鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.201903860
（化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院、科研部）
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