药剂学系张青副教授在近红外二区荧光诊疗探针领域取得新进展

发布时间:2022-10-26浏览次数:556

近期,药剂学系张青副教授作为通讯作者,在国际重要材料学期刊Journal of Materials Science & Technology(中科院文献情报中心期刊分区表一区期刊,Impact Factor: 10.319)上发表最新研究成果,题为“A facile phototheranostic nanoplatform integrating NIR-II fluorescence/PA bimodal imaging and image-guided surgery/PTT combinational therapy for improved antitumor efficacy”。江苏省高等学校大学生创新创业训练计划重点项目组成员,药学院2020级本科生张天绮同学,作为共同第一作者参与了研究。

通过光照同时实现灵敏实时诊断和选择性原位治疗的光诊疗剂,已被证实是肿瘤管理方法的一项重大突破。在其诊断功能方面,近红外二区(1000-1700 nmNIR-II)荧光成像因为比常规近红外一区荧光成像有更佳的信噪比、时空分辨率、穿透深度,而受到高度关注。但是光学成像的穿透深度仍然有限,且缺乏立体分辨率。这限制了NIR-II荧光成像的广泛应用。相比之下,具有 3D立体描绘和更深的穿透能力的光声(PA)成像能弥补上述荧光成像在肿瘤诊断中的缺陷。反过来,PA 成像的耗时、术中实施困难等缺点可通过 NIR-II 荧光成像得到解决。因此,NIR-II荧光/PA双模态成像的应用是准确诊断肿瘤的合理选择。

就光诊疗剂的治疗功能而言,影像指导的手术无疑是最有效的治疗方法之一。但是在大多数临床情况下,实体瘤的完全切除仍然面临巨大的挑战,因为肉眼可见的肿瘤边界不清,并且存在不可见的残留微观病灶。这样,手术后必须进行辅助治疗,以控制残存的肿瘤。在所有辅助治疗中,光热疗法(PTT) 是一种新兴的肿瘤消融方式,它利用外源性光热剂在近红外光照射下的热效应来杀死肿瘤细胞。然而,单独应用 PTT 消融肿瘤的方法具有局限性,因为恶性肿瘤尺寸通常超出 NIR 光的穿透距离。因此,先由手术将肿瘤减至尽可能小的体积,再开展辅助PTT,将获得更好的临床结果。综上所述,开发一种能够集成NIR-II荧光/PA双模态成像和影像引导手术/PTT联合治疗的光诊疗剂,具有重大意义。

这项工作中,载有小分子花青染料的脂质体作为纳米平台,可同时实现NIR-II荧光/PA双模态成像和图像引导手术/PTT联合治疗。得益于互补的双模态成像,该纳米平台成功应用于精确的脉管描绘和肿瘤定位,T/NT信号比最高达到12.69,而来自肝脏的信号干扰显著降低。在影像的引导下,肿瘤被精准切除,术后残留病灶也被辅助PTT完全消融。与单独手术或 PTT 相比,这种联合治疗显示出更好的抗肿瘤效果。这项工作开发了一种简便的光诊疗纳米探针,为实现有效的肿瘤管理提供了新的策略。

文章链接:https://doi.org/10.1016/j.jmst.2022.05.027

(图/文:张青,审核:陈宏山)