硫化银近红外量子点活体成像研究取得新进展

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生物医学影像技术在临床疾病诊断、治疗及预后评估中作用日益显著，近红外荧光成像技术因其图像采集时间短、检测灵敏度高、绿色和经济等特点在生物医学研究领域得到了越来越多的关注。其中，近红外二区（1000nm-1400nm）荧光对生物组织穿透能力强，成像信噪比高，故该区域荧光成像技术在生物活体成像领域已展现出巨大的临床转化前景。

　　日前，中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所王强斌课题组最新研究成果In vivo real-time visualization of tissue blood flow and angiogenesis using Ag2S quantum dots in the NIR-II window在国际期刊Biomaterials在线发表（Biomaterials 2014, 35, 393-400）。该文阐述了其课题组专利产品Ag2S近红外量子点在活体循环系统（淋巴系统及血管网络）成像中的应用，实现了高的生物组织穿透深度及时间/空间分辨率成像，其活体分辨率可达微米级。

　　早前，中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所王强斌课题组在“单源前驱体制备Ag2S近红外量子点”（J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 1470–1471）的基础上，制得了量子产率更高、生物相容性更好、尺寸均匀可控的Ag2S近红外QDs。进而对Ag2S近红外量子点的体外、体内毒性进行系统的研究。结果表明，经生物功能化修饰的Ag2S近红外量子点具有低的生物毒性，注射剂量高达30mg/kg（30倍于成像剂量）未引起小鼠的急性和慢性毒性反应，药代动力学研究表明，随着时间的推移，量子点能够通过胆汁途径通过粪便代谢掉（ACS Nano 2012, 6, 3695-3702；Biomaterials 2013, 34, 3639-3646）。

　　在上述工作的基础上，课题组成员进一步拓展Ag2S近红外量子点的生物医学应用。在活体小动物血管成像方面，经尾静脉注射实时观测到近红外量子点在小鼠体内的动态分布情况，实现了全身血管网络及小动物深层组织器官的清晰成像（视频1），进一步，利用上述Ag2S量子点动态示踪了肿瘤新生血管的生成（图1）。在淋巴系统成像方面，利用Ag2S近红外量子点，实现了小动物近端及远端淋巴结及淋巴管的高分辨显影，并且在近红外荧光的指导下实现了微小淋巴结（～1 mm）及淋巴管（～100 μm）的最小创伤摘除（图2）；与现有的商业化近红外染料进行对比，这种具有NIR-II荧光发射特性的Ag2S量子点显示出高的生物组织穿透能力（> 1.1cm）及空间分辨率（～40 μm），这将大为提高疾病诊断、治疗及预后评估的精准度。

　　这种低毒、高效的NIR-II Ag2S量子点，有望在临床循环系统相关疾病的诊疗中（如血管相关疾病的诊断及预后评估、肿瘤转移及抗肿瘤血管新生药物筛选等）发挥巨大作用。后续基于近红外Ag2S量子点在生物医学领域的其它应用研究正在进行中。

　　此项工作得到中科院“百人计划”、中科院先导专项、国家自然科学基金委和科技部等的大力支持。