精准的分子影像技术可以提高临床上对微小肿瘤的高效识别,以及进一步的处理,例如手术切除,新兴的局部热疗等。尤其是结肠癌和卵巢癌等多发性腹腔恶心肿瘤,具有较高的侵袭性和转移性,并且会浸润性迁移到周围组织和关键器官等。为此,正电子发射断层扫描(PET)和磁共振成像(MRI),X射线计算机断层成像 (CT)等成像技术常用来对术前肿瘤位置的确定。然而,这些多模态的成像方式,由于激发模式和接收的信号源差异较大,不易于集成在单个系统,导致病人往往需要花费大量的时间去进行术前的影像诊断。因此,迫切需要易于集成的成像系统,来实现多维度的肿瘤成像,特别是在体内深部位置的微小肿瘤病灶。
近年来,表面增强拉曼光谱(SERS)技术,由于其特殊的指纹图谱,以及单分子水平的检测灵敏度等优势被广泛用于生物医学领域的前沿研究。其中基于金纳米颗粒的SERS技术,受到生物医学领域的重点关注,在细胞与活体组织,特别是肿瘤细胞与肿瘤组织的精准识别具有广阔的应用前景。浙江大学周民研究员团队近年来在拉曼影像生物医学应用领域,特别是肿瘤边界识别、干细胞示踪、微生物检测等持续开展工作,发表了一系列相关研究论文(Adv. Funct. Mater. 2021;Advanced Sciences 2021;Biomaterials 2021;J. Nanobiotechnology 2021;WIREs Nanomedicine & Nanobiotechnology 2021; Biomaterials 2020;Acta Pharmaceutica Sinica B 2018)。前期研究研发了金纳米拉曼探针的SERS技术,实现了对腹腔卵巢肿瘤/结直肠肿瘤的识别,精准切除和术后清扫。周民团队前期也开展了基于银纳米材料SERS技术监控下的耐药菌感染伤口灭菌及促愈合研究。SERS技术具有很多方面的优势,但是限制于目前的仪器技术,其在组织穿透能力上还需要进一步增强。
浙江大学转化医学研究院博士生何健,博士生华诗远为本文的第一作者与共同第一作者。浙江大学周民研究员、新加坡国立大学陈小元教授、浙江大学医学院附属第四医院王凯教授为论文的共同通讯作者。上述研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、浙江省重点研发计划项目基金、中央高校基本业务费等基金项目的大力支持。
论文链接:https://doi.org/10.1002/adfm.202208028
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