活體近紅外成像技術(shù)在腫瘤研究中的應(yīng)用

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1、東南大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版)2011，Apr;30(2):380-383·380·JSoutheastUniv(MedSciEdi)·綜述·活體近紅外成像技術(shù)在腫瘤研究中的應(yīng)用112嚴(yán)雪嬌，劉乃豐，吳國(guó)球(1．東南大學(xué)附屬中大醫(yī)院心血管病研究所，江蘇南京210009;2．東南大學(xué)附屬中大醫(yī)院檢驗(yàn)科，江蘇南京210009)［摘要］將近紅外成像技術(shù)用于腫瘤研究是目前的一個(gè)熱點(diǎn)。通過(guò)將近紅外熒光探針與靶向配體連接實(shí)現(xiàn)對(duì)腫瘤組織的定位，在腫瘤診斷、治療和監(jiān)測(cè)中具有重要的意義。作者對(duì)近紅外成像技術(shù)的特點(diǎn)、限制因素及其在腫瘤研究中的應(yīng)用進(jìn)展作一綜述。［關(guān)鍵詞］近紅外成像技術(shù);腫瘤研究;

2、近紅外熒光探針;文獻(xiàn)綜述［中圖分類號(hào)］R445．7;R730．4［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］A［文章編號(hào)］1671-6264(2011)02-0380-04doi:10．3969/j．issn．1671-6264．2011．02．029分子影像學(xué)是將影像學(xué)與分子生物學(xué)等學(xué)科相結(jié)成像，因而稱此波段范圍為“近紅外組織透明窗［7］合而發(fā)展起來(lái)的新興學(xué)科，是利用影像學(xué)和分子生物口”。研究者對(duì)近紅外熒光可以用于生物體內(nèi)且無(wú)學(xué)技術(shù)研究在體條件下分子和細(xì)胞內(nèi)的正?；虿±頎顡p監(jiān)測(cè)組織的特點(diǎn)產(chǎn)生了極大的興趣，并逐漸將其引態(tài)過(guò)程，在分子和細(xì)胞水平反映生物體生理、病理變?nèi)氲侥[瘤診斷、治療和預(yù)后觀察中?；?/p>

3、，從而為疾病過(guò)程的在體監(jiān)測(cè)、基因治療在體示蹤、1．2近紅外熒光探針功能分子在體活動(dòng)規(guī)律和藥物在體療效評(píng)測(cè)的研究提近紅外成像需要相應(yīng)的近紅外熒光探針，而選擇供了新技術(shù)，具有在體、無(wú)創(chuàng)、實(shí)時(shí)、特異、精細(xì)顯像等合適的熒光探針也正是近紅外成像技術(shù)研究的關(guān)鍵之［1－4］優(yōu)點(diǎn)。分子影像學(xué)的發(fā)展及其臨床應(yīng)用依賴于成一。目前主要采用近紅外熒光染料和近紅外量子點(diǎn)像技術(shù)的發(fā)展、理想分子靶標(biāo)的發(fā)現(xiàn)和探針標(biāo)記技術(shù)(near-infraredquantumdots，near-infraredQDs)來(lái)作為的進(jìn)步。目前所應(yīng)用的高分辨率的成像技術(shù)主要有探針。磁共振成像(MRI)、正電子體層成像(P

4、ET)和光學(xué)成1．2．1近紅外熒光染料迄今已有多種近紅外熒光［8］像等。近些年來(lái)近紅外(near-infrared，NIR)熒光成像染料用于體外和在體的腫瘤探測(cè)的研究，其中，吲技術(shù)在腫瘤研究領(lǐng)域中展現(xiàn)出巨大的潛力，對(duì)于腫瘤哚花青綠(indocyaninegreen，ICG)是第一種由食品藥的早期診斷、療效觀察具有重要的意義。品管理局(FDA)批準(zhǔn)用于人類的具有代表性的有機(jī)染料。之后，許多研究小組合成了應(yīng)用于腫瘤診斷的1近紅外熒光成像技術(shù)介紹ICG衍生物、Cy系列菁染料、IRDye系列菁染料。然1．1近紅外熒光成像的特點(diǎn)而，大多數(shù)染料缺乏對(duì)腫瘤組織的特異性。因此，就需［

5、5］［9］近紅外熒光成像屬于光學(xué)成像的一種，近紅外要把它們標(biāo)記到一些特異的靶向分子如抗體、抗體［10－11］光源的波長(zhǎng)范圍是700～900nm，為人們最早發(fā)現(xiàn)的片段、蛋白質(zhì)和多肽。為了獲得靶向化合物，越非可見光區(qū)域。在可見光區(qū)(400～700nm)成像存在來(lái)越多的方法力求把有機(jī)染料標(biāo)記到一些配體作為光著許多問(wèn)題，比如會(huì)受到生物組織中內(nèi)源性物質(zhì)(有學(xué)探針來(lái)擴(kuò)展它們于在體研究的應(yīng)用;但是仍存在一氧、無(wú)氧血紅蛋白、黑色素、水和膽紅素等)的吸收、散系列缺點(diǎn)，如激發(fā)光譜窄而發(fā)射光譜較寬，對(duì)生物化學(xué)［6］射等對(duì)光學(xué)成像的影響。然而在近紅外區(qū)域，組織反應(yīng)和代謝的抵抗力弱，成像時(shí)不易

6、被分辨，抗光漂白的吸收、散射和自發(fā)熒光背景都比較低，近紅外光源能能力低，有機(jī)熒光染料隨激發(fā)光源照射時(shí)間的增長(zhǎng)其在生物組織內(nèi)達(dá)到最大穿透深度，并能進(jìn)行深層組織熒光強(qiáng)度急劇下降，成像發(fā)光時(shí)間短，其熒光壽命通常［收稿日期］2010-10-11［修回日期］2010-11-15［基金項(xiàng)目］國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(30840042;30970809)［作者簡(jiǎn)介］嚴(yán)雪嬌(1985-)，女，江蘇常州人，在讀碩士研究生。E-mail:xiaoxue12．14@163．com［通信作者］劉乃豐E-mail:liunf_2006@126．com;吳國(guó)球E-mail:nationball@

7、163．com嚴(yán)雪嬌，等．活體近紅外成像技術(shù)在腫瘤研究中的應(yīng)用·381·僅為幾納秒，這與很多生物樣本的自發(fā)熒光衰減的時(shí)然后通過(guò)將近紅外熒光探針與靶向配體連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)間相當(dāng)，水溶性較差，操作復(fù)雜等，使其應(yīng)用受到了腫瘤組織的定位，促進(jìn)了活體無(wú)損熒光成像技術(shù)在腫限制。瘤研究中的發(fā)展。如前列腺特異性膜抗原在前列腺癌1．2．2近紅外量子點(diǎn)近紅外量子點(diǎn)是一種新型的各階段充分表達(dá)，可以作為前列腺癌成像和治療的靶［27］納米熒光探針，是峰值發(fā)射波長(zhǎng)范圍在近紅外區(qū)域點(diǎn)。Liu等把Cy5．5N-羥基丁二酰胺(Cy5．5-NHS)(700～900nm)、由Ⅱ-Ⅵ族元素(C