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广西师范大学沈星灿和陈华课题组报道了一类花菁/半花菁杂化的近红外光声染料平台,可通过操纵光学可调谐基团改变染料的扭转角度和平面性,从而赋予染料近红外比率光声成像和可调肿瘤靶向特性。
光声成像(PA)作为一类具有高分辨率、深穿透能力的非侵入式活体成像技术,已被广泛应用于疾病可视化检测领域。它利用光声效应原理,结合光学和超声成像的优势,能够实现高分辨率的三维成像,为疾病的早期诊断、疗效评估及手术导航提供强有力的技术支持。尤其在癌症相关的精准医学领域,光声成像技术能够帮助医生获取更为准确的肿瘤信息,对于指导个性化治疗方案的制定具有重要意义。但传统的小分子光声探针仅依赖于单一光声造影剂的独立信号输出,极易受外界各类因素影响,造成结果不准确。并且已报道的小分子光声探针大都缺乏有效的肿瘤靶向性,这导致了成像结果的可靠性和特异性较低。因此急需开发一类既能免受局部造影剂浓度影响,又能准确反映肿瘤部位信息的光声成像新方法。
基于上述考虑,广西师范大学陈华和沈星灿课题组开发了一系列花菁/半花菁杂化的近红外光声染料Cy-HCy,可通过操纵光学可调谐基团改变染料的扭转角度和平面性,使得染料可以分别以花菁(具有固有的肿瘤靶向性和较长的PA波长)和半花菁(肿瘤靶向性差和短的PA波长)的形式呈现,从而赋予染料近红外比率光声成像和可调肿瘤靶向特性。为了证明Cy-HCy染料的适用性,通过结合结直肠癌生物标志物,研究人员设计了第一例具有固有肿瘤靶向的小分子光声比率H2S探针,用于结直肠癌肝转移的精确诊断和切除。利用该探针,研究人员不仅在结直肠癌小鼠模型中可视化了皮下肿瘤和肝转移性癌症,而且还实现了光声和荧光双模态成像引导的肿瘤切除。我们预计Cy-HCy染料将被推广用于创建各种具有固有肿瘤靶向近红外比率PA探针,这将为活体生物传感及检测方向提供了新型的通用比率式光声成像检测平台。
论文信息
Tuning Tumor Targeting and Ratiometric Photoacoustic Imaging by Fine-Tuning Torsion Angle for Colorectal Liver Metastasis Diagnosis
Jinyuan Xu, Zhangkang Lv, Liping Wang, Xingqing Wu, Bisui Tan, Xing-Can Shen, Hua Chen
Chemistry – A European Journal
DOI: 10.1002/chem.202402019
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