

熒光成像是近年快速發(fā)展起來(lái)的新型分子影像技術(shù),具有特異性強(qiáng)、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn),已被廣泛地應(yīng)用于化學(xué)、生物、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。作為熒光成像的關(guān)鍵材料,近紅外有機(jī)功能染料扮演了十分重要的角色。一方面,近紅外熒光信號(hào)具有較低的背景干擾和較強(qiáng)的組織穿透深度,可以有效提高在生物活體及組織中的成像效果;而且近紅外有機(jī)功能染料可用作光熱試劑,將光能轉(zhuǎn)化成熱能用于腫瘤的非侵入性治療。另一方面,將近紅外(NIR-I:700-900 nm;NIR-II:1000-1700 nm)熒光染料與高空間分辨率超聲檢測(cè)及高對(duì)比度光學(xué)影像的光聲成像技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,能夠從大多數(shù)組織中采集分子信息,大大提高組織成像的特異性、穿透深度及空間分辨率。因此,開發(fā)兼具高光熱轉(zhuǎn)換效率、低毒性的長(zhǎng)波長(zhǎng)吸收/發(fā)射的成像治療一體化試劑,用于深層組織的熒光/光聲雙模態(tài)精準(zhǔn)成像以及成像引導(dǎo)的腫瘤光熱治療具有十分重要的意義。

苯并雙噻二唑(BBTD)作為最常用的電子受體之一,已被廣泛用于構(gòu)建具有D-A-D型電子特征的功能性NIR-II區(qū)熒光試劑。然而,目前基于BBTD骨架的熒光試劑的最強(qiáng)吸收和最大發(fā)射波長(zhǎng)仍較短,絕大多數(shù)集中在700-850和1000-1100 nm左右。因此,為了進(jìn)一步提升組織成像的穿透深度及光熱轉(zhuǎn)化效率,熒光試劑的吸收和發(fā)射進(jìn)一步紅移勢(shì)在必行。為此,華中師范大學(xué)楊光富教授和尹軍教授團(tuán)隊(duì)在已報(bào)道的近百例BBTD分子的基礎(chǔ)上,通過(guò)全面分析它們的分子結(jié)構(gòu)與光物理性質(zhì)之間的關(guān)系,提出了一種新的熒光探針?lè)肿釉O(shè)計(jì)策略:調(diào)控BBTD骨架兩端的電子供體能力以及共軛單元的平面性來(lái)調(diào)控吸收波長(zhǎng)和熒光發(fā)射;诖耍麄兂晒Φ卦O(shè)計(jì)合成了一個(gè)最強(qiáng)吸收在942 nm的新型NIR熒光試劑,其熒光覆蓋的區(qū)域超過(guò)了1500 nm,最強(qiáng)熒光發(fā)射達(dá)到了1302 nm,這是目前所報(bào)到的熒光發(fā)射最遠(yuǎn)的BBTD型熒光探針。此外,該試劑顯示了良好的光熱效應(yīng)和光聲信號(hào)。
隨后,PEG包裹該試劑形成的納米粒子可用于小鼠活體成像。通過(guò)尾靜脈注射后,利用NIR-II區(qū)熒光成像系統(tǒng)和光聲成像系統(tǒng)可以觀察到其熒光信號(hào)和光聲信號(hào)均在12 h后達(dá)到最強(qiáng),隨后逐漸減弱。在腫瘤模型中,通過(guò)尾靜脈注射后的納米粒子能夠有效地富集于小鼠腫瘤區(qū)域,并在808 nm激光照射下,能夠完全實(shí)現(xiàn)腫瘤的熱消融。該研究對(duì)于開發(fā)具有更遠(yuǎn)波長(zhǎng)的NIR-II區(qū)熒光試劑具有很好的指導(dǎo)作用。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在Advanced Therapeutics(DOI:10.1002/adtp.202000170)上。
Fengying Ye, Weijing Huang, Chonglu Li, Guangjin Li, Wen-Chao Yang, Sheng Hua Liu, Jun Yin; Yao Sun, Guang-Fu Yang. Near-Infrared Fluorescence / Photoacoustic Agent with An Intensifying Optical Performance for Imaging-Guided Effective Photothermal Therapy. Adv. Therap. 2020, 2000170.
郵政編碼:200052 電話:021-63800152 傳真:021-63800151 京ICP備15010734號(hào)-10 技術(shù):網(wǎng)至普網(wǎng)站建設(shè)