華南理工大學材料科學與工程學院及發光材料與器件國家重點實驗室吳水珠教授團隊設計并制備了兩種基于小分子聚集體的納米光學傳感器,可分別在藥物性肝損傷或腫瘤轉移的生物標志物的作用下產生熒光和超聲信號,從而實現了在特定小鼠模型中對藥物性肝損傷和早期腫瘤轉移的非侵入性的診斷。
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近日,華南理工大學吳水珠教授團隊最新成果以“Activatable probes for diagnosing and positioning liver injury and metastatic tumors by multispectral optoacoustic tomography”為題,發表在國際著名期刊Nature Communications雜志上。該論文的第一作者是武英龍博士,通訊作者是曾鈁教授和吳水珠教授,華南理工大學為論文的唯一完成單位。該研究得到了多個國家自然科學基金特別是分子聚集發光基礎科學中心項目的資助。
一些治療性藥物在不當使用的情況下會對肝臟造成嚴重損傷,不僅危及人類健康,也導致了一些藥物從市場撤回;另外,一些腫瘤在轉移的早期也難以被及時發現。吳水珠教授團隊以光學成像的方法,對上述問題進行了嘗試性探討,構筑了以氧雜蒽為基本架構的兩種可激活式近紅外生色團,并將對肝損傷與腫瘤轉移標志物具有靈敏響應的基元分別引入生色團中,獲得了“推-拉電子”型發光分子,并將它們分別在水相中形成了穩定的基于小分子聚集體的納米光學傳感器。傳感器1可在肝損傷標志物的激活下,產生強烈的近紅外熒光和超聲信號,實現了對肝損傷的檢測與雙模式成像。
另一方面,傳感器2可由一種腫瘤轉移標志物激活,對腫瘤在腹腔內轉移和經淋巴系統在后肢的前哨淋巴結的轉移進行了檢測和成像。此外,通過采用多光譜斷層掃描技術,對肝損傷、腫瘤轉移實現了精確定位,還對肝損傷修復過程和抑制腫瘤轉移的過程進行了實時跟蹤成像。
據介紹,本研究結果可望為肝損傷等疾病提供一種便捷和可實時精確定位的非侵入式檢測診斷方法。(圖文/材料科學與工程學院 編輯/王云昀)
文章來源:華南理工大學
IEEE Spectrum
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