论文部分内容阅读
近红外二区(second near-infrared region,NIR-II,1000 nm～1700 nm)荧光成像相较于目前广泛应用于生物医学研究及临床应用的可见光(400 nm～700 nm)及近红外一区(first near-infrared region,NIR-I,750 nm～900 nm)成像具有更高的成像分辨率、穿透深度和信噪比,因此基于NIR-II波段的大深度成像及成像引导下的光热治疗成为近年来生物医学领域的研究热点。本研究基于近红外荧光成像技术应用于泌尿系统疾病诊疗的可行性展开了研究,研究主要分为两个部分:在第一部分的研究中,我们首先对已通过临床认证的荧光染料亚甲基蓝(methylene blue,MB)进行荧光发射光谱测定,首次发现MB除了广泛认知的NIR-I荧光信号,其在NIR-II同样存在着理想的荧光信号,在完成了对MB一系列光学表征实验后,我们首先利用体外模拟实验初步明确了MB NIR-II荧光成像相较于MB NIR-I荧光存在明显的成像优势,并在体内活体成像实验(逆行性膀胱造影、排泄性尿路造影、术中输尿管定位)中进一步验证了MB NIR-II荧光成像相较于MB NIR-I荧光成像存在明显的成像优势,并基于MB NIR-II荧光成像实现了有效的肾功能成像。本部分研究开创了MB NIR-II活体荧光成像的先河,为NIR-II荧光技术应用于临床,特别是泌尿系统疾病的诊疗提供了新的理论基础。在第二部分的研究中我们对多种NIR-II荧光探针进行筛选,发现新型半导体聚合物纳米材料L1057具有相对理想的NIR-IIb荧光效应。由于NIIR-IIb是NIR-II中相对更理想的子窗口,因此我们在完成了对L1057一系列的光学表征和生物相容性实验后对L1057应用于NIR-IIb活体成像进行了探究性实验,包括全身血管成像、无创性穿颅脑血管成像、胃肠道显影和膀胱肿瘤成像,并设置了与常规NIR-II活体成像的对比实验,验证了L1057在NIR-IIb成像窗口相较于NIR-II窗口具有更好的成像效果,并利用L1057光热效应实现了在L1057 NIR-IIb成像引导下小鼠皮下膀胱癌移植瘤的有效光热治疗。本部分研究为NIR-IIb荧光成像应用于生物医学研究及临床应用奠定了新的理论基础,同时为成像引导下的膀胱肿瘤治疗提供了新的思路。