近紅外熒光活體成像的應(yīng)用

在過(guò)去的幾十年里，人類(lèi)疾病譜發(fā)生了巨大變化，醫(yī)學(xué)的發(fā)展使多數(shù)傳染性疾病得到了有效控制，心血管病、惡性腫瘤成為嚴(yán)重威脅人類(lèi)健康的主要疾病。據(jù)統(tǒng)計(jì)推測(cè)，預(yù)計(jì)到2020年全球腫瘤新發(fā)病例將達(dá)2000萬(wàn)，死亡病例將達(dá)1200萬(wàn)，逐年增加的數(shù)據(jù)將惡性腫瘤的防治推向矚目的高度，成為全球zui大的公共衛(wèi)生問(wèn)題。傳統(tǒng)的組織切片診斷法依賴(lài)于肉眼對(duì)腫瘤性質(zhì)、大小與階段做出判斷，結(jié)果的度難保證、腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移的風(fēng)險(xiǎn)難避免，存在諸多弊端與隱患。為此，許多學(xué)者和實(shí)驗(yàn)室根據(jù)腫瘤發(fā)展機(jī)理探索對(duì)腫瘤預(yù)防、早期診斷和預(yù)后良好的方法，近紅外熒光活體成像應(yīng)運(yùn)而生。

熒光探針通過(guò)特定波段（700-800nm）的熒光染料標(biāo)記，并與生物體內(nèi)腫瘤特異性的目標(biāo)蛋白靶向結(jié)合、表達(dá)，以組織蛋白和蛋白酶作為近紅外熒光成像靶點(diǎn)，通過(guò)近紅外成像系統(tǒng)獲得腫瘤標(biāo)記物圖像，實(shí)現(xiàn)對(duì)腫瘤的示蹤、定性甚至定量診斷。因生物在可見(jiàn)光區(qū)域（400-700nm）的成像質(zhì)量受到組織內(nèi)物質(zhì)吸收、散射等影響而下降，對(duì)后期的臨床診斷及研究有所限制，而在近紅外區(qū)域（波長(zhǎng)范圍：700-900nm）組織的吸收、散射和自發(fā)熒光背景都比較低，近紅外光源能在生物組織內(nèi)達(dá)到zui大穿透深度及zui優(yōu)的成像信噪比，能進(jìn)行深層組織成像，測(cè)出微小變化。其對(duì)腫瘤標(biāo)志物的定量檢測(cè)結(jié)果與傳統(tǒng)的免疫印跡法和免疫組織化學(xué)法相比有很好的一致性，且減少了傳統(tǒng)檢測(cè)方法在組織切片的制作、處理以及評(píng)分過(guò)程導(dǎo)致的差異性。近紅外熒光活體成像具有費(fèi)用低廉、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，因其不是系統(tǒng)性抑制、不會(huì)引起自身免疫等副作用，在生物活體成像領(lǐng)域已展現(xiàn)出巨大的臨床轉(zhuǎn)化前景，并有望實(shí)現(xiàn)無(wú)需手術(shù)、只需用近紅外光線照射腫瘤部位即可選擇性、靶向殺死腫瘤細(xì)胞的美好愿望。

近紅外活體小動(dòng)物成像系統(tǒng)及系列產(chǎn)品在近紅外區(qū)域（700-800nm）具有高感光和高量子效率，良好的信噪比高效還原樣品信號(hào)，對(duì)經(jīng)熒光標(biāo)記的生物體的熒光信號(hào)進(jìn)行成像、分析，可采集高靈敏度圖像，也可以生成高分辨率的視頻文件，操作簡(jiǎn)單、結(jié)果準(zhǔn)確，顯著提高了檢測(cè)效率，對(duì)腫瘤臨床前后的影像示蹤具有指導(dǎo)意義。如圖為標(biāo)記小鼠腫瘤區(qū)域的近紅外成像效果，該成像系統(tǒng)可以清晰、準(zhǔn)確定位腫瘤區(qū)域、實(shí)現(xiàn)腫瘤的定性檢測(cè)。