Advanced Healthcare Materials: 近红外发光纳米材料体内组装与解聚——提高活体成像效果新思路

近红外光(900-1700 nm)由于组织穿透能力强,具有较低的组织吸收和散射,被广泛应用于非侵入式生物活体成像领域。近红外发光纳米颗粒作为造影剂的一种,其应用也受到了科研工作者的关注。提高纳米造影剂在近红外区成像的信噪比是提高成像效果的关键因素。然而,纳米颗粒通常在病灶部位(如肿瘤,炎症部位)富集量较低,在网状内皮系统(如肝脏)富集量较高,造成信号强度低,背景信号高,即低信噪比的情况,这是近红外纳米造影剂在成像领域亟待解决的一个问题。

利用纳米颗粒在活体的组装和解聚策略可以增强纳米造影剂在病灶部位的信号强度,降低肝脏等成像背景信号强度,从而有效提高近红外区成像信噪比。针对此类策略,复旦大学化学系张凡教授课题组做了归纳性总结。文章中将提高近红外成像信噪比的方法分为两大类,分别为增强病灶部位信号强度和降低背景信号强度,并对每类方法进行了详细的分类与总结。另一方面,文中还详细介绍了促使组装或解聚行为发生的体内外刺激因素,包括生物特异性识别、超分子组装、激光、酶、pH、活性氧物种等。最后,作者提出了关于纳米颗粒在活体内组装和解聚面临的挑战以及可能的解决方法,为近红外发光纳米材料在活体内高效成像提供了新思路。相关综述论文发表在Advanced Healthcare Materials上(https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adhm.201801650)。本文的作者依次为复旦大学化学系博士生赵梦瑶,李本浩,凡勇博士,以及张凡教授。