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。

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。

近红外七甲川菁染料IR-783在宫颈癌诊断中的作用研究

目的:探讨近红外七甲川菁染料IR-783作为检测宫颈癌的显像剂的价值以及IR-783介导成像的潜在机制。方法:以宫颈癌细胞为研究对象,观察IR-783染料的摄取、积累和亚细胞定位。对患有宫颈癌异种移植瘤的小鼠和新采集的临床宫颈癌标本进行全身显像,评估特定染料的摄取和保留。冷冻组织切片证实染料在组织和细胞水平上的积累。检测外周血中加入宫颈癌细胞的循环肿瘤细胞。结果:培养的宫颈癌细胞、人宫颈癌细胞加标全血、人宫颈癌异种移植物和新鲜人宫颈癌组织均能特异性摄取IR-783染料,而正常细胞组织则不能。结论:IR-783在临床标本和循环血中检测宫颈癌细胞的潜力,其可进一步作为宫颈癌深部组织成像的模式剂应用于临床。