(記者孫國根 通訊員韓蘊如)復旦大學化學系張凡教授團隊經(jīng)多年攻關(guān),,在近紅外熒光壽命活體成像領(lǐng)域取得重要進展,。他們的研究表明,,腫瘤疾病將有望通過無創(chuàng)的近紅外熒光壽命成像技術(shù)進行診斷,而不再需要通過手術(shù)切片來確診,。相關(guān)論文近日發(fā)表在《自然·納米技術(shù)》上,。
熒光是自然界中常見的發(fā)光現(xiàn)象,熒光探針介質(zhì)早已用于對生物體組織進行成像檢測,,但過去,,研究者主要致力于在可見光區(qū)和近紅外第一窗口內(nèi)進行熒光成像,就像是在夜晚拿著照相機拍照,,不僅難以拍清較遠的物體,,成像中的噪點也會格外明晰。后來,,科學家發(fā)現(xiàn),,在近紅外第二窗口區(qū)內(nèi),光在穿透皮膚,、脂肪等生物組織時的“折損率”很小,,可以更好地實現(xiàn)對生物體的深組織成像。但進一步研究發(fā)現(xiàn),,該成像技術(shù)在實際的活體多重成像應用中的效果往往不盡如人意,。
經(jīng)艱辛攻關(guān),張凡團隊提出“基于時間維度的多重成像法”,,即利用在近紅外第二窗口區(qū)具有熒光發(fā)射的稀土納米探針熒光壽命信號來實現(xiàn)活體多重成像,。當熒光探針被一束近紅外激光激發(fā)后,探針吸收能量會從基態(tài)躍升至激發(fā)態(tài),,當去除激發(fā)光后,,探針熒光強度降低到激發(fā)時熒光最大強度時(1/e時)所需要的時間即為熒光壽命。
團隊在實驗中發(fā)現(xiàn),,熒光壽命相對穩(wěn)定,,并不會因為生物組織深度的改變而隨之改變。根據(jù)熒光壽命這一定量,,張凡團隊選擇了毒性更低,、扛光漂白能力更強的稀土納米顆粒進行實驗。經(jīng)過長時間研究和精確調(diào)控,,最終成功將這一新型成像技術(shù)應用于乳腺癌腫瘤的精準診斷,,獲得了滿意效果,,其后,又對多個腫瘤標志物進行定量檢測,,結(jié)果表明與臨床醫(yī)學傳統(tǒng)的檢測技術(shù)獲得的結(jié)果具有高度一致性,。
“時間維度多重成像法”以“拍照”的形式取代了原本的活檢手術(shù),不僅可以直接避免腫瘤細胞轉(zhuǎn)移的風險,,同時也降低了傳統(tǒng)方法在組織切片,、處理和評分過程中可能造成的人為誤判風險,有望成為一種新型的無創(chuàng)腫瘤診斷方法,。
張凡表示,,目前該研究仍停留在實驗室階段,還需進一步向臨床試驗推進,。