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合成可生物代谢荧光小分子染料
发布时间:2016-01-01 14:26:53   |   点击:1719   |   作者:admin

11月23日,国际著名学术刊物《自然—材料》(《Nature Materials》,IF=36.5)在线发表了武汉大学药学院洪学传教授课题组与斯坦福大学分子影像中心程震教授、斯坦福大学化学系戴宏杰教授课题组合作的近红外二区(NIR-II)小分子荧光染料研究成果(A small-molecule dye for NIR-II imaging, Nature Materials, 2015, doi:10.1038/nmat4476. )。


荧光成像技术广泛地应用于生物研究,临床上也用其区分正常组织与病变组织以指导外科手术切除。它在癌症肿瘤前哨淋巴结标记,肿瘤(如乳腺癌、头颈部癌症、脑胶质瘤)及坏死组织手术切除等方面有着广泛的应用。目前研究和临床常用的为近红外一区(NIR-I,发射谱在650-950 n)的荧光染料如吲哚青绿等(Indocyanine Green,ICG)。相对于普通可见光和NIR-I荧光成像技术,近红外二区(NIR-II)荧光成像激发波长和发射波长(1000nm~1700nm)更长,可显著降低光在穿透生物组织中的散射现象,加上其光子自身组织吸收少,引起自荧光效应低等特点,所达到的透射深度更深,空间分辨率更高,可达约40微米。近年来其已成为国际研究活体荧光成像的最新热点方向。


本研究首次成功设计合成得到了一种可用于标记多种生物分子、可被生物代谢的NIR-II荧光小分子染料CH1055。与常规的NIR-1染料ICG相比,CH1055具有NIR-II荧光成像透射深度深、分辨率高的特点(图1);其在前哨淋巴结、深度肿瘤成像的效果也大大优于ICG(图2)。在高对比度的荧光成像指导下,本研究也首次实施了NIR-II荧光成像指导下的小鼠皮下肿瘤切除手术(图3)。这些实验结果展示出CH1055染料和NIR-II荧光成像技术在生物医学领域巨大的应用潜力。该平台分子可用于各种基于NIR-II的分析测试、体外诊断和体内分子影像。而且由于其高生物相容性,相比以前基于稀土元素纳米材料、碳纳米管、量子点、有机聚合物等NIR-II材料,CH1055显示了向临床转化应用的巨大可能性。