使用可激活近红外光对比剂的新型酸性瘤微环境在临床组织中精确划分瘤

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 有机化学 有机化学
• 手术瘤学手术瘤学

背景情况:

• 开发瘤选择性近红外 (NIR) 光对比剂对于提高手术精度至关重要.
• 现有的药物在瘤切除过程中面临着特异性和实时可视化方面的挑战.
• 酸性瘤微环境 (TME) 为向剂设计提供了一个机会.

研究的目的:

• 设计和合成一种基于β-carboline的新型pH敏感NIR光对比剂 (OBD).
• 为了评估OBD的光特性,以响应pH值的变化.
• 评估OBD在癌细胞可视化,瘤边缘识别和转移跟踪在临床前和临床环境中的有效性.

主要方法:

• 从β-carboline合成一种新的pH敏感的NIR光分子 (OBD).
• 在不同pH值 (3.6对7.4) 的OBD光量子产量的表征.
• 在癌细胞中OBD的体外评估,包括细胞吸收和线粒体定位.
• 在异种移植瘤模型中对OBD的体内评估,以确定瘤与正常组织比率 (TNR).
• 对OBD在可视化临床结肠和肝脏组织边缘方面的性能进行评估.

主要成果:

• 在pH 3.6下,OBD显示光量子产量增加了12倍,而在pH 7.4.4下则增加了12倍.
• 在体外,OBD选择性地照明癌细胞,并在线粒体中积累.
• 对异种移植瘤的OBD喷实现了高TNR (11.18),表明有效的图像引导手术潜力.
• 在临床结肠和肝脏组织中,OBD成功地可视化了TNR>4.2的瘤边缘.
• 车载仪表还显示了在喷雾模式下追踪转移的能力.

结论:

• 对pH敏感的NIR光剂OBD显示了增强瘤手术的巨大潜力.
• OBD能够选择性地突出瘤边缘和追踪转移的能力提供了有前途的临床应用.
• OBD代表了图像引导瘤切除和诊断的重大进展.