研究背景：
由于藥物的過量使用、酗酒、病毒等因素，肝臟炎癥的發(fā)生率逐漸升高，并伴有不同程度的肝功能減退，若不及時(shí)治療可能會(huì)發(fā)展成嚴(yán)重的并發(fā)癥。目前臨床診斷肝臟炎癥主要由血清中丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)和天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)的水平進(jìn)行判斷，但在炎癥早期癥狀不典型、且此標(biāo)志物也與許多疾病相關(guān)，因此肝臟炎癥的早期臨床檢測是一項(xiàng)挑戰(zhàn)，迫切的需要準(zhǔn)確的有效檢測方法。超氧陰離子（O2·−）是肝細(xì)胞氧化過程中的主要細(xì)胞內(nèi)活性氧（ROS），可以被認(rèn)為是肝臟功能障礙的一個(gè)關(guān)鍵的早期參數(shù)，開發(fā)在體原位檢測 O2·−的探針是非常有必要的。

用戶研究成果
北京工業(yè)大學(xué)蘇東東教授課題組研發(fā)了靶向肝臟炎癥中 O2·−的熒光/光聲雙模態(tài)探針,研究成果 Liver-Targeted Near-Infrared Fluorescence/Photoacoustic DualModal Probe for Real-Time Imaging of In Situ Hepatic Inflammation 于 2023 年發(fā)表在 Analytical Chemistry 雜志上。
   
結(jié)果
他們發(fā)現(xiàn)，納米材料 hCy-Tf-CA 在與 O2·−提供物 KO2 孵育后在 725nm 處產(chǎn)生了新的吸收峰，且在 710nm 的光聲信號增強(qiáng)了 5.7 倍，并且光聲信號的強(qiáng)度與 KO2 的濃度呈現(xiàn)相關(guān)性，這意味著納米探針 hCy-Tf-CA 的光聲信號強(qiáng)度可以用于判斷 O2·−的濃度。
 
獲得研發(fā)材料的光譜特性且在活細(xì)胞中驗(yàn)證后，研究團(tuán)隊(duì)在炎癥性肝損傷小鼠模型中驗(yàn)證其原位在體檢測性能。值得注意的是，與熒光成像相比，由 iThera MSOT 系統(tǒng)提供的肝臟斷層掃描圖像提供了深層次的肝臟組織的更佳病理分辨率，更精確的定位至肝臟部位。在成像后 2h 解剖小鼠進(jìn)行器官離體成像，可見熒光信號主要富集與肝臟而非其他臟器，且在 APAP 誘導(dǎo)產(chǎn)生的急性炎性肝損傷小鼠中光聲信號顯著高于使用 PSB 處理的對照組。  
原文鏈接
Zhang, Yong et al. “Liver-Targeted Near-Infrared Fluorescence/Photoacoustic Dual-Modal Probe for Real-Time Imaging of In Situ Hepatic Inflammation.” Analytical chemistry vol. 95,4 (2023): 2579-2587. doi:10.1021/acs.analchem.2c05476

   
德國 iThera Medical 的 MSOT 系統(tǒng)可以提供小鼠的斷層掃描光聲圖像，精確定位探針的空間分布，且擁有小動(dòng)物活體光聲檢測的最高靈敏度和成熟的光譜拆分算法，可應(yīng)用于腫瘤、納米材料、神經(jīng)科學(xué)、免疫與炎癥、干細(xì)胞、藥代動(dòng)力學(xué)等多個(gè)研究方向。