脑肿瘤手术导航—-新型磁共振/近红外荧光双模态影像探针

3脑外科手术中,要实现脑肿瘤安全、完整的切除,主要取决于对肿瘤边界的精确界定。神经胶质瘤为颅内肿瘤的主要类型,其分化程度差、增殖及侵袭能力强,呈弥漫性浸润生长、无明确边界,通过肉眼很难将其与周边正常组织区分开。此外,胶质瘤具有较丰富的肿瘤新生血管,并且病灶部位通常与中枢神经血管结构毗邻,不当的手术操作可能导致严重的不可逆损伤。因此,发展一种实时、精准的“可视化”技术,实现对术前肿瘤的精准定位、术中肿瘤边缘的客观界定,帮助指导肿瘤的手术切除,具有非常重要的意义。

基于上述考虑,中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所王强斌研究员课题组开发了一种新型的磁共振/近红外二区荧光双模态成像纳米探针(Gd-Ag2S nanoprobe),为神经胶质瘤的术前诊断及术中精准切除提供了一个“可视化”方案。该探针由Ag2S近红外量子点及偶联其表面的Gd-DOTA构成,可实现基于Gd的高组织穿透深度磁共振对比增强成像和基于Ag2S量子点的高信噪比、高时空分辨率的近红外二区荧光成像。经静脉注射后,由于肿瘤区域丰富的新生血管及EPR效应,实现了原位高对比度脑肿瘤磁共振成像,同时利用Ag2S量子点近红外二区光学特性,实现了神经胶质瘤血管的精确成像,使脑肿瘤的精准切除成为可能。

基于这种“Detection” 和“Operation”策略辨别肉眼无法识别的肿瘤边界,有望为将来的临床脑外科手术提供手术实时导航,实现肿瘤的完全切除和减少正常组织和功能损伤。相关论文在线发表在Small(DOI: 10.1002/smll.201500997)上。

本研究工作得到了国家杰出青年基金、国家科技部973计划,中国科学院战略先导专项以及江苏省杰出青年金的资助。