用于術(shù)中影像導(dǎo)航的高亮度近紅外二區(qū)聚集誘導(dǎo)發(fā)光納米探針

生物、醫(yī)藥及醫(yī)療機(jī)械

相比較近紅外一區(qū)（NIR-I,700-1000nm）熒光探針，近紅外二區(qū)（NIR-II,1000-1700nm）熒光探針具有更長(zhǎng)的熒光波長(zhǎng)，大大降低了組織的自發(fā)熒光、光子散射和吸收，進(jìn)而顯著降低了成像的背景噪聲并增強(qiáng)了組織穿透能力，增強(qiáng)了熒光成像的空間分辨率和成像保真度，在腫瘤的早期診斷與術(shù)中影像導(dǎo)航的應(yīng)用中表現(xiàn)出巨大的優(yōu)勢(shì)與商業(yè)應(yīng)用前景。近期，中科院自動(dòng)化研究所分子影像重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室成功研發(fā)出了新型NIR-II熒光成像系統(tǒng)及手術(shù)導(dǎo)航技術(shù)，并利用吲哚菁綠（ICG）在國(guó)際上首次開(kāi)展了NIR-II熒光引導(dǎo)的人體肝癌切除手術(shù)。然而，ICG在高濃度條件下呈現(xiàn)出“聚集導(dǎo)致熒光淬滅”（ACQ）現(xiàn)象，并且其熒光發(fā)射光譜主要位于NIR-I波段，在NIR-II區(qū)域的熒光亮度不足，亟需開(kāi)發(fā)在聚集條件下也具有高熒光亮度的新型NIR-II光學(xué)探針。

聚集誘導(dǎo)發(fā)光（AIE）探針由我國(guó)科學(xué)家唐本忠院士于2001年發(fā)現(xiàn)，是目前先進(jìn)傳感材料領(lǐng)域的希望之星。AIE分子在溶液中以單分子狀態(tài)存在時(shí)，分子內(nèi)的旋轉(zhuǎn)單元可以自由旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致激發(fā)態(tài)能量以非輻射形式衰減，不產(chǎn)生或產(chǎn)生極弱的熒光發(fā)射；而當(dāng)AIE分子聚集時(shí)，分子內(nèi)的這種旋轉(zhuǎn)受阻，非輻射衰減受到抑制，激發(fā)態(tài)能量以輻射形式產(chǎn)生強(qiáng)熒光。基于此原理，AIE分子突破了傳統(tǒng)熒光染料只能在較低濃度下使用的瓶頸，因此具備了相比傳統(tǒng)熒光探針更高靈敏性的特點(diǎn)。結(jié)合NIR-II成像深組織穿透能力與高信噪比的優(yōu)勢(shì)，具有高熒光亮度的NIR-IIAIE納米探針在腫瘤的術(shù)中影像導(dǎo)航應(yīng)用中具有突出優(yōu)勢(shì)。

實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)已成功在小鼠與兔子腫瘤模型中開(kāi)展基于NIR-IIAIE納米探針的腫瘤術(shù)中影像導(dǎo)航應(yīng)用。

隨著人口老齡化形勢(shì)不斷加重，我國(guó)癌癥患者數(shù)量不斷攀升。在臨床中應(yīng)用基于NIR-IIAIE納米探針的腫瘤術(shù)中影像導(dǎo)航技術(shù)，有助于臨床醫(yī)生在手術(shù)過(guò)程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)微小腫瘤病灶，降低患者腫瘤復(fù)發(fā)率，在具有高商業(yè)價(jià)值的同時(shí)，也有助于降低患者家庭與國(guó)家醫(yī)療支出。

其他

達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平

與院校合作