近日,中国科学院分子影像重点实验室两项科研成果相继分别在国际工程与计算、材料与化学等学科领域的顶级期刊《先进材料》(Advanced Materials,SCI影响因子:18.960)上发表。
肿瘤的早期诊断和精准分期、图像引导下的手术精准切除等是目前临床上提高患者治疗疗效及生存周期的挑战性难题,而传统成像技术灵敏度和特异性、空间分辨率较低,同时存在电离辐射危害等,一直是有待突破的瓶颈问题。新近发展起来的光声成像技术,作为一种新型分子影像模态,由于其生物医学应用前景引起了广泛的关注,随着光声成像模态的日益发展,高效及非侵入性光声成像造影剂探针制备随之成为研究热点。
实验室杜洋副研究员等采用新兴的光声成像技术和光热治疗手段,在乳腺肿瘤的诊疗一体化研究方面取得了重要进展。该课题组自主研发了一种新型DNA折纸结构(DNA Origami)纳米载体包裹的纳米金造影剂。该造影剂作为一种有效的光声成像探针,提高了成像的质量,实现了对深部肿瘤结构成像,极大减少造影剂的用量。该造影剂的另一优势是能够在对肿瘤成像的同时实现影像引导下的肿瘤光热治疗,极大提高肿瘤治疗的疗效,抑制肿瘤复发,有效延长了荷瘤小鼠的生存周期。光声成像因不存在电离辐射,具有临床应用安全性,结合自主研发的兼具生物安全性和组织相容性的这种新型造影剂,有着极大的临床转化前景。
作为最常见的中枢神经系统的肿瘤类型,恶性脑胶质瘤是目前导致高死亡率的主要原因。因此,早期诊断与准确定位脑胶质瘤已经成为目前临床上提高患者手术效果和生存周期的挑战性难题。目前多项研究通过现有的成像方式(核磁、CT、光声等)对脑胶质瘤成像,然而单一的成像方式存在灵敏度低、特异性差或空间分辨率低等缺点,因此多模态成像方式成为脑胶质瘤的研究热点,多模态分子探针的研发成为研究的重点。
实验室尚文婷博士等利用自主研发的多模态设备的平台,进一步研发出多模态一体成像分子探针,在恶性脑胶质瘤的诊疗一体化研究方面取得了重要进展。该课题组基于实验室多模成像设备,自主研发了一种新型多模态纳米探针,利用MOFs上配位不饱和金属位点合成核壳结构Au@MIL-88(Fe)纳米探针,通过多模态融合技术对肿瘤进行精准成像。该纳米探针能够同时进行核磁、CT、光声成像,有效提高了成像的质量。通过核磁与CT术前精准的成像,术中高空间分辨率的光声成像提供准确位置信息,极大提高了手术效果,具有重要的临床应用前景。
国际期刊《Adv. Mat.》是材料和工程科技类的顶级期刊,该杂志对投稿文章的研究工作在深度和广度等方面要求很高,尤其非常强调文章的创新性。这两篇文章的成功发表是实验室近年来在生物医学应用研究中取得阶段性重要进展的标志。