光学分子影像肿瘤手术导航研究再获新突破

近日,我校化学化工学院教师龚毅君博士、冯素玲教授和张贵生教授等与湖南大学化学生物传感和计量学国家重点实验室张晓兵教授研究团队合作,在近红外荧光染料及探针的开发和设计中取得重要进展。其研究成果“A
Unique Approach toward Near-Infrared Fluorescent Probes for Bioimaging
with Remarkably Enhanced Contrast”在国际顶尖化学类一区期刊《Chemical
Science》上发表(Chem. Sci., 2016, DOI: 10.1039/c5sc04014k)。

澳门赌搏网站大全,新闻网讯(通讯员洪雪)2月21日,英国皇家化学会(RSC)旗下著名期刊www.5197.com,Chemical
Science
(《化学科学》,IF=9.144)在线发表了药学院洪学传教授课题组的最新研究成果,首次实现了近红外二区有机小分子(NIRF-II)光学分子影像指导下小鼠前哨淋巴结的精准切除。

近期,我校生物医学工程系教授吴长锋课题组围绕半导体聚合物纳米材料在光学治疗和荧光成像方面的研究取得成果,在著名专业期刊Nano
Letters及Chemical Science发表了两篇研究论文。

该工作针对经典近红外荧光染料特别是Cy系列染料荧光量子产率低、斯托克斯位移较小等缺陷,借鉴罗丹明染料的刚性平面结构及其优越的光物理化学性质,首次设计合成了一系列远红区至近红外荧光发射的染料HN1-7。其中,染料HN7同时具有高的荧光量子产率和较长的斯托克斯位移,在生物成像方面表现出了显著增强的成像对比度和空间分辨率。此外,基于HN7染料构建了两个具有代表性的近红外荧光探针HN7-N2和HN7-S,分别用于HeLa细胞、肝组织和小鼠体内的NO和Hg2+的荧光成像检测,获得了令人满意的结果。

研究论文题为Novel bright-emission small-molecule NIR-II fluorophores
for in vivo tumor imaging and image-guided
surgery
(《新型高亮度近红外II区小分子探针活体成像及手术导航》,DOI:
10.1039/C7SC00251C)。博士生孙耀、丁明敏,硕士生曾小东为共同第一作者,洪学传为通讯作者。

半导体聚合物是一类广泛应用于有机光电子器件的高分子材料,其优异的光学性质特别适合开发新型荧光探针和光声成像探针。吴长锋课题组一直致力于半导体聚合物生物探针的研究,在聚合物点
(Polymer Dot)
的设计制备、性能调控、生物传感、生物成像以及光动力学治疗等领域开展了系统研究
(Angew. Chem. 2013, 52, 3086; ACS Nano 2016, 10, 6769;Adv. Mater. 2017,
29, 1604859)。

《Chemical
Science》为英国皇家化学会主办的化学类一区期刊,在国际化学研究领域具有很高的影响力(影响因子9.211),通常仅报道具有高度原创性且对整个化学科学研究领域有广泛影响的研究成果。

光学分子影像肿瘤手术导航的应用将为肿瘤外科手术切除提供高效、安全、准确的辅助工具,帮助临床医生直接、客观、简便地获取术中肿瘤深层次组织信息、肿瘤转移信息以及微小肿瘤存在情况,对改善肿瘤治疗预后、提高患者生存率、改善生存状态都有很好的辅助作用,具有重大社会效益。

最近,吴长锋课题组基于葡萄糖氧化酶偶联的聚合物点发展了酶增强的光治疗方法(Enzyme-Enhanced
Phototherapy)。在该方法中,利用聚合物点在实体瘤内的通透滞留效应,葡萄糖氧化酶催化肿瘤内葡萄糖氧化产生H2O2,而H2O2经光照劈裂产生大量氧化性极强的羟基自由基,由此产生的光治疗效果远远超过等量的其他活性氧物质,对癌症细胞和活体动物肿瘤具有明显的抑制杀伤效果。上述结果发表于美国化学学会旗下的著名期刊Nano
Letters,这项研究为发展新的癌症治疗方法提供了新思路。

(化学化工学院 刘起胜 姜玉钦)

洪学传课题组通过多步具有挑战性的有机合成工作,高效构建了新型近红外二区染料小分子H1。经后续修饰,获得三种高生物相容性的成像探针SXH、SDH与H1
NPs,并应用于荷瘤小鼠体内肿瘤及其血管的成像,NIR-II荧光成像指导下的小鼠前哨淋巴结的切除。探针SXH和SDH具有极好的水溶性,通过主动或被动靶向作用,在荷瘤小鼠的肿瘤部位具有高水平的摄取。利用H1
NPs探针的高分辨率特点,实现了荷瘤小鼠肿瘤及全身血管的成像,并首次实施了近红外二区荧光成像指导下小鼠前哨淋巴结的精准切除。

www.5197.com 1基于葡萄糖氧化酶偶联聚合物点的酶增强光治疗方法

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