肿瘤靶向近红外荧光染料NIR-T用于清晰显影乳腺癌切缘的探索

目的探索肿瘤靶向近红外荧光染料NIR-T显示乳腺肿瘤切缘的准确性。方法首先在BALB/c nude小鼠构建乳腺癌异种移植皮下瘤,瘤内注射染料NIR-T,评价NIR-T显影乳腺肿瘤切缘信噪比,并在荧光信号指引下分别切除和采集肿瘤与瘤旁组织,通过病理分析评价NIR-T显影肿瘤切缘准确性。进一步在新鲜的人乳腺肿瘤离体组织上进行实验,瘤内注射NIR-T,在荧光信号指引下,切除采集肿瘤和瘤旁组织,利用病理分析评价NIR-T显影肿瘤切缘准确性。结果染料NIR-T可清晰显影BALB/c nude小鼠皮下乳腺肿瘤切缘,信噪比可达15,成功引导肿瘤的快速切除,术中病理切片分析证明肿瘤切除干净;染料NIR-T可清晰显影离体的人乳腺肿瘤切缘,且准确性与病理切片分析的匹配度达100%。结论肿瘤靶向近红外荧光染料NIR-T可清晰、准确显影乳腺肿瘤切缘,有助于提升肿瘤切除精度,缩短手术时长。

新型染料IR-808靶向肿瘤近红外荧光成像的体内研究

目的探讨近红外荧光染料IR-808在移植瘤动物模型中特异性的肿瘤靶向示踪作用。方法建立人肺癌细胞系NCI-H460、结肠癌细胞系HCT-116及鼠源肝癌细胞系Hepa 1-6皮下移植瘤裸小鼠模型,未接种癌细胞的裸小鼠作对照。尾静脉注射同等剂量染料IR-808,分别在不同时间点对裸小鼠正常组织及肿瘤组织进行近红外荧光成像,追踪染料在裸小鼠体内的分布,评价其肿瘤靶向作用。结果在未接种的裸小鼠体内,IR-808染料首先在肝脏、心脏聚集,随后信号减弱,48h后基本代谢排出体外;在荷瘤裸小鼠模型体内,IR-808染料注入24h后开始靶向肿瘤,72h后荧光信号仍很稳定;取荷瘤裸小鼠组织进行近红外荧光成像,发现仅肿瘤组织有信号,其他组织无信号。全部实验小鼠状态良好,未见明显毒性反应。结论近红外荧光染料IR-808能特异性靶向肿瘤成像,且信号稳定,无明显毒性,具有重要的应用前景。

近红外荧光(NIRF)染料在肿瘤诊断中的应用

光学分子影像以其非侵袭性、实时、分辨率高等特点,被越来越多地应用于生物医学研究领域。近红外荧光(near-infrared fluorescence,NIRF)染料作为重要的光学分子影像探针,由于其波长被组织吸收少,组织穿透力强,正在逐步应用于肿瘤的早期诊断。人们通过偶联肿瘤靶向配体、纳米修饰以及采用多模态近红外荧光成像等方式,开发出一批具有临床应用潜能的NIRF染料,显著提高了该类染料用于肿瘤诊断的特异性和敏感性。本文就NIRF染料在肿瘤诊断中的应用进行综述。

七甲川菁近红外荧光染料对胃癌原位移植模型的靶向识别

目的研究七甲川菁近红外荧光(NIRF)染料在胃癌原位移植模型活体成像中的应用效果。方法将标记荧光酶素的人胃癌细胞系Hep G2原位移植裸鼠建立肿瘤模型,同时诱发制备胃溃疡模型;对上述模型分别采用生物发光成像和NIRF成像,观察胃癌组织对近红外荧光染料的吸收;探索缺氧和阴离子转运肽(OATP)对胃癌组织吸收NIRF染料的影响,明确NIRF染料靶向识别肿瘤细胞的特异性。结果 NIRF信号与生物发光信号在胃癌原位移植模型活体成像中具有较好的相关性。胃癌组织部位可获得较强的NIRF荧光信号,而胃溃疡部位未检测到荧光信号。缺氧能够增强胃癌细胞对NIRF染料的吸收,而阴离子转运肽特异性抑制剂磺溴酞钠(BSP)能够显著降低肿瘤细胞对NIRF染料的吸收。结论七甲川菁近红外荧光染料能够靶向识别胃癌原位移植模型。

近红外荧光染料在胃癌人源性肿瘤组织异种移植模型研究中的应用

目的建立胃癌人源性肿瘤组织异种移植(patient-derived tumor xenograft,PDX)裸鼠模型,探讨近红外荧光(near infrared fluorescence,NIRF)染料IR-783在胃癌PDX模型活体成像研究中的应用。方法取临床胃癌新鲜手术切除标本,裸鼠肾包膜移植建立PDX模型,HE染色比较移植肿瘤组织与患者肿瘤组织形态结构的一致性。将移植肿瘤组织裸鼠皮下接种,20 d后,荷瘤小鼠腹腔注射NIRF染料IR-783(每只10 nmol/L),活体成像连续测定肿瘤部位近红外荧光强度并分析肿瘤体积与荧光强度的相关性;免疫组织化学检测移植肿瘤组织中HIF1α与OATP1B3的表达强度。结果成功建立了3个人胃癌PDX模型,移植肿瘤组织较好的保持了原发肿瘤的特征,NIRF活体成像早期检测到肾包膜部位荧光信号。PDX模型中肿瘤体积与荧光强度的相关性均在98%以上。移植肿瘤组织中HIF1α与OATP1B3表达呈强阳性。结论 NIRF染料IR-783可在PDX模型肿瘤部位特异性聚集,用于PDX模型的早期检测,这种肿瘤靶向性可能与HIF1α和OATP1B3的表达相关。

新吲哚菁绿IR-820辅助的近红外荧光成像和光热及协同治疗在肿瘤诊疗中的应用进展

新吲哚菁绿IR-820因其具有强近红外(near-infrared,NIR,750~1700 nm)荧光特性、良好生物相容性、高光热转换效率及稳定性等优势,在NIR发光的有机荧光染料中脱颖而出,被广泛应用于生物医学成像、荧光标记、细胞实时监测、光热治疗等研究领域。为更好地发挥IR-820的生物医学应用价值,研究人员用不同生物化学分子修饰IR-820来增强其荧光及光热特性,制备多种类的荧光纳米粒子,在基础生物医学成像与肿瘤光热治疗方面开展了众多研究。总结了IR-820荧光纳米粒子在近红外荧光成像和通过光热机理及与其他技术协同治疗肿瘤中的应用研究,希望为进一步推进有机荧光染料IR-820在生物医学领域应用和临床转化发展提供参考。

近红外荧光染料用于肿瘤检测的初步研究

目的:体内外研究新型近红外荧光染料IR-808对肿瘤的检测作用,并初步探索其潜在的临床应用。方法:体外培养3种人肿瘤细胞(结肠癌细胞系HCT116、肺癌细胞系A549和乳腺癌细胞系MCF-7),与浓度为20μmol/L的IR-808共孵育20 min,以正常人胚肾细胞系293T作为对照;建立乳腺癌皮下瘤动物模型,静脉注射剂量为1 mg/kg的IR-808,24 h后观察体内成像效果;收集1例恶性胸水标本,分别与同等浓度的染料孵育24和48 h,观察其荧光信号的稳定性,并与临床病理结果比较,判断其检测肿瘤细胞的效果。结果:体内外实验证明近红外荧光染料IR-808只靶向肿瘤成像;与胸水共孵育后,IR-808信号稳定,初步证实其能检测到标本中的肿瘤细胞。结论:IR-808具有良好的靶向肿瘤成像的性能,利用此性质可以用来检测临床标本中的肿瘤细胞,具有重要的应用前景。

近红外荧光染料对胃癌细胞的特异性识别

测试近红外荧光(near infrared fluorescence,NIRF)染料IR-783对胃癌细胞的特异性识别。将转染荧光素酶luciferase的人胃癌传代细胞SGC-7901皮下移植于裸鼠,7 d后分别使用NIRF染料IR-783和荧光素酶底物进行活体荧光成像和生物发光,测定肿瘤部位ROI(region of interest)值,连续检测并绘制NIRF强度与生物发光强度相关性曲线;选择前期建立的胃癌PDX(patient-derived tumor xenografs,PDX)模型免疫组织化学检测肿瘤组织中CEA与CK8/18的表达,确定移植瘤与原发肿瘤病理学一致性;将SGC-7901细胞和来自PDX模型的胃癌细胞分别培养24 h,分别加入线粒体示踪剂(mito-tracker)或溶酶体示踪剂(lyso-tracker),30 min后加入IR-783染料,在荧光显微镜下观察近IR-783染料在胃癌细胞中的结合部位;将正常胃上皮细胞分别与转染GFP的SGC-7901细胞和来自PDX模型的胃癌细胞共培养24 h后,加入IR-783染料,在荧光显微镜下观察近IR-783染料对胃癌细胞的特异性识别。活体成像结果显示,IR-783染料能够特异性的聚集于人胃癌裸鼠移植瘤部位;NIRF强度与luciferase强度的相关性达99%以上;PDX肿瘤与原发肿瘤中CEA与CK8/18表达均呈强阳性;荧光显微镜下检测到NIRF染料不仅能够特异性识别传代胃癌细胞,同时也能识别来自PDX模型的肿瘤细胞,并优先集聚在肿瘤细胞的线粒体与溶酶体中。近红外荧光染料IR-783能够特异性识别胃癌细胞,可用于胃癌模型的成像研究,是肿瘤治疗的一种潜在工具。

近红外荧光染料IR-780在肾透明细胞癌中的成像特征

背景:课题组研发了一组可以直接与肿瘤细胞结合的有机近红外荧光染料,IR-780是其中的优秀代表。目的:评估近红外荧光染料IR-780在肾透明细胞癌中的特异性成像效果。方法:取对数生长期的人肾透明细胞癌细胞786-O、ACHN和正常人胚肾细胞293T,分别与20μmol/L荧光染料IR-780共孵育30 min,激光共聚焦显微镜下观察染料在肾透明细胞癌细胞中的成像。取对数生长期的人肾透明细胞癌细胞786-O,与20μmol/L近红外荧光染IR-780共孵育30 min,激光共聚焦显微镜下观察染料在细胞线粒体与及溶酶体内的定位。在人血液样本中分别加入10,100,1 000,10 000个DAPI染色的人肾透明细胞癌细胞786-O,分离培养各组单个核细胞,再与20μmol/L近红外荧光染料IR-780共孵育30 min,激光共聚焦显微镜下观察DAPI和IR780双阳性染色细胞。结果与结论:(1)近红外荧光染料IR-780具备使多种肾透明细胞癌细胞显像的能力,对正常肾胚上皮细胞则无此能力;(2)近红外荧光染料IR-780与溶酶体或线粒体均有明显的染色重叠,验证了IR-780在膜性细胞器线粒体和溶酶体内的选择性聚集作用;(3)近红外荧光染料IR-780可检测到血液中微量的肾透明细胞癌细胞;(4)结果表明,近红外荧光染料IR-780能够在肾透明细胞癌细胞内特异性蓄积,可用于血液中肾透明细胞癌细胞的特异性诊断。

近红外荧光成像技术在乳腺癌诊断及治疗中的应用进展

近红外荧光成像技术是一种新兴的体内成像方法,其使用的荧光染料波长为650~900nm,非特异性组织吸收率极低,因此相较于波长范围为300~500nm的传统荧光染料,近红外成像系统可以获得更少的背景信号及更清晰的图像。现阶段,将近红外成像系统应用于乳腺癌手术的主要难点在于缺少专门为乳腺癌细胞设计的具有高度选择性的荧光染料。本文主要介绍临床中常用的近红外荧光染料,近红外荧光成像技术在早期乳腺癌前哨淋巴结活检及保乳手术中乳腺癌显影方面的临床应用,以及近年来通过靶向原理设计的几种近红外荧光探针在乳腺癌诊断及治疗中的应用进展。

近红外七甲川菁染料复合物 PZ -1009在卵巢癌成像的初步探索

目的：初步探索近红外荧光染料复合物PZ-1009在肿瘤成像中的应用价值。方法成功建立裸鼠肿瘤模型后，尾静脉注射复合物（10 nmoL/20 g），采用活体显像仪在不同时间点进行图像采集，在荧光强度最高时间点处死裸鼠，取肿瘤组织及重要器官成像。结果注射1h后肿瘤部位即出现强烈的荧光信号，采用图像软件测得6 h时信号强度最大，直至48 h肿瘤部位仍可见少量荧光信号，且肿瘤任何时间点的荧光信号强度都高于正常部位（ P＜0．05）；注射染料后6 h处死裸鼠，取肿瘤及主要器官进行显像，观察到除肠道外各器官都有较低荧光信号，但肿瘤仍为最强。结论近红外七甲川菁染料MHI-148与其他物质耦合后的新物质PZ-1009仍具有明显的肿瘤靶向性，为后期的多模态探针制备奠定了良好的基础。

近红外荧光分子成像在裸鼠卵巢癌移植瘤模型中的应用

目的观察近红外荧光吲哚七甲川菁染料IR-783在裸鼠卵巢癌移植瘤模型中对肿瘤的特异靶向作用。方法采用卵巢癌细胞株SKOV-3创建卵巢癌裸鼠模型,将IR-783注入15只裸鼠体内,之后采用MaestroTM2.10活体成像系统分别在30min、1h、6h、24h、48h观察染料的肿瘤特异靶向作用及其在荷瘤裸鼠体内的代谢分布。结果图像分析软件测得肿瘤平均体积(16.34±3.35)cm3,游标卡尺测得为(15.56±1.85)cm3(P=0.79);注射后30minIR-783主要分布于肝脏、心脏、肾脏和肺,6h肿瘤荧光强度达到峰值,注射后48h肿瘤部位仍存在少量荧光信号。结论近红外荧光染料IR-783可无创、准确、直观地反映裸鼠卵巢癌移植瘤的生长。

新型七甲川菁染料用作肿瘤模型活体成像的研究进展

一种近红外荧光(NIRF)七甲川菁染料不需要化学修饰,可直接被肿瘤细胞吸收呈特异性聚集,从而可用于肿瘤活体成像。这种染料在肿瘤细胞与正常细胞之间的摄取差异可能是由于特异型有机阴离子转运肽的作用,并受到低氧条件控制。这些特性将会拓展NIRF类染料在肿瘤成像研究中的应用。

两种近红外荧光探针的合成及肿瘤靶向研究

合成了两种近红外有机荧光探针,即叶酸-PEG-ICG-Der-01和LDL-ICG-Der-02,它们分别以肿瘤表面高度表达的叶酸受体以及低密度脂蛋白(LDL)受体为靶点。探针复合物中的叶酸和低密度脂蛋白部分为探针分子提供靶向"导向",通过化学共价键分别与有机近红外染料ICG-Der-01和ICG-Der-02偶联,近红外染料则为探针分子的荧光信号输出端。利用紫外分光光度计、近红外荧光光谱仪及近红外荧光成像系统分析这两种荧光探针的光学性质,以及它们在叶酸受体及LDL受体过度表达的肿瘤鼠体内的成像过程。结果显示,所合成的叶酸-PEG-ICG-Der-01和LDL-ICG-Der-02探针的荧光强度及光稳定性都高于对应的染料单体。而体内成像结果则表明两种探针都保持了叶酸和LDL的生物活性,能有效地靶向到相关肿瘤部位,成像清晰,并且能最终代谢排出体外。比较这两种探针,叶酸-PEG-ICG-Der-01对肿瘤细胞的靶向性要优于LDL-ICG-Der-02,并能用于肿瘤早期诊断。

近红外荧光染料在肿瘤特异性成像中的研究

近年来,光学成像以其非侵袭性、实时、分辨率高等优势广泛应用于肿瘤研究领域,可对肿瘤进行早期诊断,反映肿瘤解剖学结构及代谢情况。近红外（near-infrared,NIR）荧光成像是目前光学分子成像领域研究的热点,以合适的荧光探针标记细胞、蛋白质分子或核酸,

开发用于肿瘤微环境成像的pH敏感荧光探针

目的·合成水溶性pH响应性花菁类近红外荧光探针,评估其光学性能,并将其应用于模拟肿瘤微环境的在体成像。方法·应用两步经典的化学反应,合成水溶性pH响应性近红外荧光探针R2S,同步合成脂溶性探针R2Z作为对照。应用磁共振氢谱、质谱及高效液相色谱验证探针的化学结构及纯度。利用紫外-可见、光致发光光谱学测试评价探针的pH响应性、响应可逆性、光稳定性及结构稳定性。利用细胞荧光共定位成像评价探针的细胞膜通透性,使用HCT-116细胞、HeLa细胞进行细胞毒性实验,使用BALB/c健康雌性小鼠进行小动物在体成像实验,评估探针的安全性。通过在小鼠背部左侧和右侧分别皮下注射pH 6.50和pH 7.40的PBS溶液模拟肿瘤微酸性环境和正常的细胞环境,随后注射探针R2S进行在体成像实验,比较R2S在pH 6.50侧和pH 7.40侧的荧光强度。结果·成功合成了水溶性pH响应性近红外荧光探针R2S及其脂溶性类似物R2Z。随着溶液酸性逐渐增强(从pH 11.10到pH 3.47),R2S的最大吸收波长由642 nm红移至774 nm,最大发射波长亦由794 nm红移至808 nm。探针R2S的酸解离常数(p Ka)值约为6.88。与脂溶性探针R2Z相比,R2S在保留了较好细胞膜通透性的前提下,展现出更大的斯托克斯位移、更好的响应可逆性、更高的稳定性。R2Z在12.5μmol/L浓度下,细胞相对存活率低于80%;而R2S在100μmol/L浓度下,仍未表现出明显的细胞生长抑制现象,表明其具有更高的生物安全性。R2S在模拟肿瘤微酸性环境的低pH组织和正常pH组织中的成像具有明显的区分度。结论·水溶性pH响应性花菁类近红外荧光探针R2S对pH变化响应灵敏、稳定,最佳响应范围与肿瘤所处微环境的pH相符,在肿瘤成像领域展现出了较强的在体成像应用潜力。

近红外二区荧光靶向探针在肝癌体内显像的应用研究

目的探究半乳糖靶向纳米探针Gal-OH-BDP(GOB)在近红外二区(NIR-Ⅱ)进行原位肝癌荧光成像的可行性和成像效果。方法合成NIR-Ⅱ纳米荧光探针GOB, 通过人源HepG2肝癌细胞构建BALB/c裸鼠原位肝癌模型, 将12只裸鼠采用简单随机抽样法分为2组, 每组各6只。使用GOB瘤内注射法进行NIR-Ⅱ成像的记为NIR-Ⅱ GOB组, 使用吲哚菁绿(ICG)静脉注射法并先后进行近红外一区(NIR-Ⅰ)和NIR-Ⅱ成像, 分别记为NIR-Ⅰ ICG组和NIR-Ⅱ ICG组。利用NIR-Ⅰ/Ⅱ相机进行体内成像试验。使用Image J软件对图片进行荧光图像处理, 定量计算肝癌荧光图像的肿瘤-正常组织比(TNR)和肿瘤边缘分辨率, 通过石蜡切片及苏木精-伊红染色法进行病理学验证。样本数据采用t检验和方差分析。结果通过病理学成功验证了瘤内注射后GOB在肝癌组织内的靶向积累。NIR-Ⅱ GOB组的TNR高于NIR-Ⅱ ICG组和NIR-Ⅰ ICG组(5.61±0.98比3.35±0.63比2.01±0.54, F=29.022, P<0.05)。对组成TNR的3项指标(肿瘤区域荧光、正常肝组织背景荧光和环境背景荧光)进行的亚组分析结果表明, 在肿瘤区域荧光方面, NIR-Ⅱ GOB组高于NIR-Ⅱ ICG组(228.04±5.60比207.62±14.86, t=3.149, P<0.05);在正常肝组织背景荧光方面, NIR-Ⅱ GOB组低于NIR-Ⅱ ICG组(43.22±8.68比63.47±8.88, t=-3.992, P<0.05)。通过计算跨越肿瘤边缘像素点的灰度值变化率来量化肿瘤边缘分辨率, NIR-Ⅱ GOB组高于NIR-Ⅱ ICG组和NIR-Ⅰ ICG组(170.01±30.92比98.96±23.99比36.82±10.19, F=48.882, P<0.05)。结论通过瘤内注射Gal-OH-BDP纳米荧光团在NIR-Ⅱ窗口实现优于传统ICG介导的原位肝肿瘤荧光成像。

新型近红外吲哚七甲川菁染料的合成与肿瘤靶向性研究

目的合成两个不同N-取代基的近红外吲哚七甲川菁染料（ICP-15、ICP-16），研究其光声成像能力和肿瘤靶向性。方法采用间羟基苯甲酸与甲醇成酯，再与1，2-二溴乙烷缩合得3-（2-溴乙氧基）苯甲酸甲酯，水解可得3-（2-溴乙氧基）苯甲酸，将酯和酸分别与2，3，3-三甲基-3H吲哚反应制得季铵盐，进而与2-氯-3-羟次甲基环己烯醛缩合制得目标化合物ICP-15、ICP-16。测定目标化合物的最大吸收波长、发射波长。通过建立体内、外模型，以吲哚菁绿（ICG）为对照，对比研究ICP-15、ICP-16的光声成像能力和肿瘤靶向性。结果制备并确证了ICP-15、ICP-16的化学结构，均未见文献报道，其最大吸收和发射波长均在近红外区；体外研究显示：在相同实验条件下，ICP-15、ICP-16的光声信号强度均高于ICG，且其光声信号强度与浓度具有良好的相关性；体内研究显示：ICP-15、ICP-16具有一定的肿瘤靶向性。结论新型吲哚七甲川菁染料ICP-15、ICP-16有望成为光声成像造影剂且具有一定的肿瘤靶向性。

新型5-氟尿嘧啶-吲哚菁染料偶合物的合成

以抗癌药5-氟尿嘧啶和近红外荧光探针IR780和IR783为原料,经取代、乙酸化和酰胺化反应合成了两种新型的双效抗肿瘤药物5-FU-780和5-FU-783,其结构经~1H NMR,^(13)C NMR,IR和HR-MS表征。

前列腺癌特异性近红外荧光探针的研究进展与展望

近年来,世界范围内的肿瘤发病率和死亡率有所增高,在我国,肿瘤已经成为致死的重要原因之一[1,2]。其中,前列腺癌(prostate cancer,PCa)是男性泌尿系统发病率最高的恶性肿瘤[3,4]。在美国,PCa是发病率最高的癌症,死亡率仅次于肺癌[3]。其他国家PCa的发病率亦居高不下。因此,PCa是威胁中国乃至全球男性健康的一项不容忽视的疾病。