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展
近日，化學(xué)系張凡教授團隊提出將近紅外熒光壽命成像技術(shù)運用于活體多重檢測當(dāng)中，有望成為一種全新的腫瘤精準診斷方法。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，對組織進行切片診斷腫瘤仍為臨床醫(yī)學(xué)中主要依賴的方法。然而在這一診斷方法的背后，卻隱藏著諸多風(fēng)險與隱患。切片診斷技術(shù)不得不依賴于肉眼對腫瘤的性質(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，傳統(tǒng)的切片活檢過程也難以避免腫瘤細胞轉(zhuǎn)移的風(fēng)險。因此，未來是否能開發(fā)一種全新的技術(shù)，在無需通過手術(shù)切片的操作下實現(xiàn)腫瘤精準診斷就成為了巨大的挑戰(zhàn)。
針對以上這個難題，張凡團隊提出了基于時間維度的多重成像方法，并且設(shè)計了熒光壽命可調(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)的熒光強度，熒光壽命的數(shù)值具有很好的穩(wěn)定性，不依賴于生物組織的穿透深度。因此可以實現(xiàn)活體的多重成像和量化診斷。該團隊利用能量延遲方法并結(jié)合對發(fā)光離子濃度的調(diào)控，實現(xiàn)了NIR-II區(qū)單一波長下熒光壽命三個量級以上的精確調(diào)節(jié)。最后將這種成像方法應(yīng)用于乳腺癌腫瘤的精準診斷，其對腫瘤標志物的定量檢測結(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一種腫瘤標志物進行檢測，這種新的時間維度成像方法可以原位實現(xiàn)同時定量多個腫瘤標記物，并且減少了傳統(tǒng)檢測方法在組織切片的制作、處理以及評分過程中所導(dǎo)致最終結(jié)果的差異性，也消除了在傳統(tǒng)活檢過程中腫瘤細胞轉(zhuǎn)移的風(fēng)險，有望成為一種新的無創(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度隨著不同厚度生物組織的變化。（c）小鼠實驗的過程示意圖。（d）對MCF-7和BT-474乳腺癌腫瘤上不同標志物的定量檢測。
版權(quán)與免責(zé)聲明：本網(wǎng)頁的內(nèi)容由收集互聯(lián)網(wǎng)上公開發(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或證實其真實性，也不構(gòu)成其他建議。僅提供交流平臺，不為其版權(quán)負責(zé)。如涉及侵權(quán)，請聯(lián)系我們及時修改或刪除。郵箱：sales@allpeptide.com