張凡教授課題組在近紅外熒光壽命活體多重成像研究中取得重要進(jìn)展
近日，化學(xué)系張凡教授團(tuán)隊(duì)提出將近紅外熒光壽命成像技術(shù)運(yùn)用于活體多重檢測(cè)當(dāng)中，有望成為一種全新的腫瘤精準(zhǔn)診斷方法。該研究工作以Lifetime engineered NIR-II nanoparticles unlock multiplexed in vivo imaging （熒光壽命工程化的近紅外第二窗口納米顆粒解鎖活體多重成像）為題，發(fā)表于《自然·納米技術(shù)》期刊（Nature Nanotechnology 2018, 13, 941）。張凡課題組凡勇博士為第一作者。論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41565-018-0221-0。
目前，對(duì)組織進(jìn)行切片診斷腫瘤仍為臨床醫(yī)學(xué)中主要依賴(lài)的方法。然而在這一診斷方法的背后，卻隱藏著諸多風(fēng)險(xiǎn)與隱患。切片診斷技術(shù)不得不依賴(lài)于肉眼對(duì)腫瘤的性質(zhì)、大小與階段做出判斷，導(dǎo)致診斷結(jié)果的精確度仍不能完全保證。同時(shí)，傳統(tǒng)的切片活檢過(guò)程也難以避免腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移的風(fēng)險(xiǎn)。因此，未來(lái)是否能開(kāi)發(fā)一種全新的技術(shù)，在無(wú)需通過(guò)手術(shù)切片的操作下實(shí)現(xiàn)腫瘤精準(zhǔn)診斷就成為了巨大的挑戰(zhàn)。
針對(duì)以上這個(gè)難題，張凡團(tuán)隊(duì)提出了基于時(shí)間維度的多重成像方法，并且設(shè)計(jì)了熒光壽命可調(diào)的近紅外二區(qū)（NIR-II）稀土納米顆粒作為探針。一方面由于生物組織對(duì)NIR-II的光有很低的吸收和散射，而且生物組織的自發(fā)熒光也很弱，使得NIR-II的光在組織中有較大的穿透深度以及高的成像信噪比。另一方面，相比于傳統(tǒng)的熒光強(qiáng)度，熒光壽命的數(shù)值具有很好的穩(wěn)定性，不依賴(lài)于生物組織的穿透深度。因此可以實(shí)現(xiàn)活體的多重成像和量化診斷。該團(tuán)隊(duì)利用能量延遲方法并結(jié)合對(duì)發(fā)光離子濃度的調(diào)控，實(shí)現(xiàn)了NIR-II區(qū)單一波長(zhǎng)下熒光壽命三個(gè)量級(jí)以上的精確調(diào)節(jié)。最后將這種成像方法應(yīng)用于乳腺癌腫瘤的精準(zhǔn)診斷，其對(duì)腫瘤標(biāo)志物的定量檢測(cè)結(jié)果與傳統(tǒng)的免疫印跡法和免疫組織化學(xué)法相比有著很好的一致性。而相比于后兩者一次只能對(duì)一種腫瘤標(biāo)志物進(jìn)行檢測(cè)，這種新的時(shí)間維度成像方法可以原位實(shí)現(xiàn)同時(shí)定量多個(gè)腫瘤標(biāo)記物，并且減少了傳統(tǒng)檢測(cè)方法在組織切片的制作、處理以及評(píng)分過(guò)程中所導(dǎo)致最終結(jié)果的差異性，也消除了在傳統(tǒng)活檢過(guò)程中腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移的風(fēng)險(xiǎn)，有望成為一種新的無(wú)創(chuàng)疾病診斷方法。
圖1.（a）不同熒光壽命的Er納米顆粒在離心管中的熒光壽命的偽色彩圖。（b）編碼小球中Er發(fā)射通道和Ho發(fā)射通道的熒光壽命和熒光強(qiáng)度隨著不同厚度生物組織的變化。（c）小鼠實(shí)驗(yàn)的過(guò)程示意圖。（d）對(duì)MCF-7和BT-474乳腺癌腫瘤上不同標(biāo)志物的定量檢測(cè)。
版權(quán)與免責(zé)聲明：本網(wǎng)頁(yè)的內(nèi)容由收集互聯(lián)網(wǎng)上公開(kāi)發(fā)布的信息整理獲得。目的在于傳遞信息及分享，并不意味著贊同其觀點(diǎn)或證實(shí)其真實(shí)性，也不構(gòu)成其他建議。僅提供交流平臺(tái)，不為其版權(quán)負(fù)責(zé)。如涉及侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系我們及時(shí)修改或刪除。郵箱：sales@allpeptide.com