血管内闭塞性血栓的形成是许多危及生命的心血管疾病的罪魁祸首,心血管疾病是世界上高发病率和致死的最主要原因。常规的血栓检测手段面临着一系问题,如:信号弱,空间分辨率低,检测耗时等严重限制了其在检测中的应用。光声成像具有较高的空间分辨率和较深的穿透深度,且近红外二区(NIR-II, 1000-1700 nm)窗口的光声成像具有更低的组织背景干扰,更高的组织穿透和信背比。然而,传统的供体-受体(D-A)有机聚合物分子由于分子间静电相互作用严重限制了分子内运动,由于分子运动在放大光声信号中起着重要作用,因此限制其在活体中的检测应用。所以设计具有优异的近红外二区吸收的分子探针并应用到活体血栓检测是血栓类疾病诊断领域面临的重大挑战之一。
近期,南开大学齐迹、孔德领联合医学科学院工程所李稳等设计开发了一种具有优异的长波长NIR-II吸光能力的新型半导体均聚物光声探针,并首次实现了活体层面长波长NIR-II光声成像可视化引导的热涌动与一氧化氮协同治疗血栓。该工作以“Near-infrared-II photoacoustic imaging and photo-triggered synergistic treatment of thrombosis via fibrin-specific homopolymer nanoparticles”为题发表在《Nature communications》上,南开大学生命科学学院硕士研究生宋健文为论文的第一作者,南开大学齐迹、李稳和孔德领为该论文的共同通讯作者。
小结:作者设计的这种基于长波长NIR-II光声成像引导的有机纳米体系不仅具有优异的NIR-II光吸收能力,明亮的光声信号,强的组织穿透力和优异的血栓积聚能力等特点,能够以超高的信噪比、选择性地点亮血栓,而且还整合这种精确的血栓检测能力和卓越的抗血栓活性于一体,首次实现了活体上对血栓的长波长NIR-II光声成像及血栓协同治疗过程的可视化,血栓局部的热涌动效应和按需释放一氧化氮的结合不仅可以有效溶解血栓,还可以促进纳米粒子渗透到血栓中,从而提高抗血栓效果。同时,这种无创的近红外光可控的溶栓纳米体系还具有良好的生物相容性和较低的出血副作用风险,有望改善血栓诊断和治疗的现状。
原文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-023-42691-8
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