近日,我?;瘜W(xué)化工學(xué)院王建國(guó)教授和能源材料化學(xué)研究院武利民教授聯(lián)合團(tuán)隊(duì)在國(guó)際頂級(jí)期刊Nature Communications上發(fā)表題為“White-light activatable organic NIR-II luminescence nanomaterials for imaging-guided surgery”(Nat. Commun., 2024, 15, 5832)的重要研究成果。該團(tuán)隊(duì)首次構(gòu)建了一種白光激活的高亮度A-D-A型近紅外II區(qū)有機(jī)納米微球材料并將其應(yīng)用于成像引導(dǎo)的精準(zhǔn)手術(shù)導(dǎo)航。我校化學(xué)化工學(xué)院博士研究生李純斌、姜國(guó)玉教授以及山東第一醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院泌尿外科主治醫(yī)師杜健為論文的共同第一作者,武利民教授和王建國(guó)教授為通訊作者,內(nèi)蒙古大學(xué)為本論文的第一完成單位。

手術(shù)作為醫(yī)療活動(dòng)的重要且不可或缺的一部分,其精確性直接影響手術(shù)的成功率和治療效果。隨著醫(yī)療技術(shù)的不斷進(jìn)步,熒光成像技術(shù)在手術(shù)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,其中近紅外II區(qū)成像技術(shù)以其高分辨率、深組織穿透能力以及低自發(fā)熒光干擾等特性,在熒光手術(shù)導(dǎo)航方面展現(xiàn)出巨大潛力。然而,傳統(tǒng)近紅外II區(qū)成像試劑主要依賴于特定波長(zhǎng)的激光或X光激發(fā),不僅價(jià)格昂貴,而且存在潛在的生物損傷風(fēng)險(xiǎn)。
本論文首次報(bào)道了一種π-π驅(qū)動(dòng)組裝的白光激發(fā)的近紅外II區(qū)有機(jī)納米顆粒Y6CT-NPs,其熒光亮度是目前已報(bào)道的最亮近紅外II區(qū)有機(jī)納米造影劑的兩倍多。Y6CT-NPs優(yōu)異的光學(xué)性能使其能夠?qū)崿F(xiàn)白光激活的小鼠腹部血管高分辨率成像、術(shù)中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)肝缺血再灌注過(guò)程,并實(shí)現(xiàn)了白光激發(fā)近紅外II區(qū)成像引導(dǎo)的兔腎移植手術(shù),以接近真實(shí)臨床場(chǎng)景的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)腎臟血管的可視化和精確識(shí)別、異體腎臟移植血管重建后評(píng)估以及輸尿管血供分析。該技術(shù)成功解決了傳統(tǒng)激發(fā)光源所帶來(lái)的熒光手術(shù)導(dǎo)航應(yīng)用瓶頸問(wèn)題。

該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、內(nèi)蒙古自治區(qū)“草原英才”、內(nèi)蒙古自治區(qū)自然科學(xué)基金、內(nèi)蒙古自治區(qū)科技攻關(guān)計(jì)劃、內(nèi)蒙古自治區(qū)科技領(lǐng)軍人才團(tuán)隊(duì)和內(nèi)蒙古大學(xué)“駿馬計(jì)劃”等項(xiàng)目的資助。
*論文鏈接:https://www.nature.com/articles/s41467-024-50202-6
(素材來(lái)源:科學(xué)技術(shù)處 編輯:王燦 審核:劉雪峰)