蛋白酶激活探头用于实时对固体瘤的比度成像

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 手术瘤学手术瘤学
• 分子成像学分子成像学

背景情况:

• 精确的癌症边界检测对于有效的瘤切除至关重要,但目前的方法往往导致健康组织的不完全切除或过度切除.
• 光对比剂和成像系统提供了改善的瘤可视化,但在信号与背景比率和技术工件方面面临挑战.
• 相对测量成像是一种有前途的解决方案,可以克服诸如探针分布不均,自发光和定位变化等局限性.

研究的目的:

• 开发一种策略,将灭的光探针转换为比度对比剂,用于增强瘤成像.
• 评估新型比度探针和成像系统在改善瘤检测和手术指导方面的有效性.
• 评估比度成像技术在癌症手术中的临床转化潜力.

主要方法:

• 开发了一种方法,通过创建两个光子探针,将灭的光探针转换为比度对比剂.
• 合成并测试了一个由甲素激活的探头 (6QC-Cy5) 转换为一个比度探头 (6QC-RATIO).
• 设计并集成了一个模块化摄像系统与达芬奇Xi手术机器人进行实时比度成像.

主要成果:

• 与原始探针相比,6QC-RATIO探针在体外和小鼠乳腺瘤模型中显著改善了信号与背景比率.
• 双基质AND-gate比度探针 (Death-Cat-RATIO) 通过要求多个蛋白酶激活,进一步提高了瘤检测的灵敏度.
• 集成的摄像头系统能够以与外科手术工作流程相容的视频率进行实时比值信号成像.

结论:

• 放射测量成像探头和摄像系统提供了一个强大的策略,以增强瘤可视化和改善手术切除的准确性.
• 开发的比度探针和成像平台显示了临床应用的巨大潜力,可以改善癌症手术的结果.
• 这项技术解决了当前成像技术的关键局限性,为更精确,更有效的癌症治疗提供了途径.