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近紅外熒光成像導航手術研究領域取得新進展

放大字體  縮小字體 發布日期:2018-08-07   瀏覽次數:176
核心提示:近日,復旦大學利用近紅外探針實現近紅外二區熒光成像導航卵巢癌實體瘤和轉移灶的精準切除,此方法有望在臨床上用于腹腔惡性轉移腫瘤的精準手術導航。

   近日,復旦大學化學系張凡教授課題組與復旦大學附屬婦產科醫院徐叢劍教授團隊合作,利用近紅外探針實現近紅外二區熒光成像導航卵巢癌實體瘤和轉移灶的精準切除,此方法有望在臨床上用于腹腔惡性轉移腫瘤的精準手術導航。7月24日,相關研究論文以《活體內自組裝的近紅外二區納米探針用作增強卵巢癌轉移灶的手術導航》(“NIR-II Nanoprobes in-vivo Assembly to Improve Image-guided Surgery for metastatic Ovarian Cancer”)為題在線發表于《自然·通訊》(Nature Communications, 2018, 9, 2898)。復旦大學化學系博士生王培園為論文第一作者。

    手術切除通常是惡性腫瘤最常見和最有效的治療方法之一。然而外科醫生觸診和目視檢查并不足以確保區分惡性和正常的組織類型,因此可能導致不完全切除或健康組織不必要切除。相比于術前影像學檢查及手術中視覺檢查及觸診,活體熒光成像技術由于其即時性、高分辨率、高特異性等檢測優勢,為精準手術導航技術領域提供了較好的應用前景。傳統的可見光區(400 - 750 nm)和近紅外一區(NIR-I, 750 - 900 nm)熒光,由于其組織穿透深度較淺和嚴重的自體熒光干擾,極大地限制了熒光成像技術在腹腔以及淋巴結轉移病灶在手術導航中的應用。此外,手術切除過程中需要熒光探針具有長效的腫瘤內滯留時間和光穩定性。

              

圖1. 表面分別修飾配對DNA(L1/L2)和修飾靶向蛋白的近紅外探針。對于這兩種配對DNA修飾的探針采用兩針注入法,通過肝臟、腎臟的快速代謝,體內正常組織的熒光信號可以降到最低;腫瘤內的探針自組裝可以對腫瘤實現長達6小時的穩定標記,確保精準的手術導航。

    針對上述兩個問題,張凡課題組與徐叢劍團隊合作,利用近紅外二區熒光探針(NIR-II, 1000 - 1700 nm)的深組織穿透和低自體熒光優勢,結合化學自組裝設計實現了探針在腫瘤內的長期穩定標記,極大地提高了光學成像的信噪比。初步實現了卵巢癌腹膜轉移以及淋巴結轉移腫瘤在熒光成像指導下精準切除(圖1),為該技術的臨床轉化應用提供了可能。

    該工作得到了復旦大學化學系、聚合物工程國家重點實驗室、復旦大學先進材料實驗室、復旦大學附屬婦產科醫院、復旦大學上海醫學院婦產科學系、國家重點研發項目、國家杰出青年學者科學基金、上海市科委重點基礎研究項目、上海科學技術規劃委員會的大力支持。

 
 
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