昆氨酸纳米片的蛋白质触发重组用于手术内NIR-II胆血管学
Yutao Zhang1, Menglan Wu1, Wennan Li1
1Key Laboratory for Advanced Materials and Joint International Research Laboratory of Precision Chemistry and Molecular Engineering, Shanghai Key Laboratory of Functional Materials Chemistry, Feringa Nobel Prize Scientist Joint Research Center, Institute of Fine Chemicals, Frontiers Science Center for Materiobiology and Dynamic Chemistry, School of Chemistry and Molecular Engineering, East China University of Science and Technology, Shanghai, 200237, China.
Angewandte Chemie (International ed. in English)
|December 15, 2025
概括
研究人员开发了一种新的胆固醇特异性近红外II (NIR-II) 探测器,氨酸绿色 (QCG),在与胆固醇蛋白结合时激活. 这一突破使胆道系统的精确手术内成像成为可能,提高了外科手术的准确性.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 在光学成像系统中,光学成像
- 手术技术 手术技术
背景情况:
- 术内近红外II (NIR-II) 光成像提供高对比度,实时手术可视化.
- 开发可激活的探针用于特定组织的生物标记物,通常是化学惰性的蛋白质,这是一个挑战.
- 现有的探测器,如绿色 (ICG) 始终开启,限制了特异性.
研究的目的:
- 设计一个可激活的NIR-II探头,用于胆道系统的特定的手术内可视化.
- 为可激活光成像开发一种由蛋白质触发的重组策略.
- 为了证明探头在精确的肝胆外科手术中的实用性.
主要方法:
- 通过分子工程设计了氨酸绿色 (QCG),一种胆汁特定的激活NIR-II探针.
- 使用一种由蛋白质触发的重组策略,在该策略中,平面NIR-II染料在结合目标时形成发射复合体.
- 采用原生PAGE,蛋白质测序和传输电子显微镜 (TEM) 来分析探头的行为.
- 在肝脏内胆道可视化和手术内胆道成像中,在体内验证了探针的性能.
主要成果:
- QCG在1011nm时显示出310倍的光增强,这是由于血红蛋白驱动的重组成统一的蛋白质染料复合体.
- 使用可激活的NIR-II探针实现了第一个肝内胆道体内可视化.
- QCG启用了高对比度的手术内胆道图,包括胆道树映射,狭窄识别和胆汁泄漏检测.
- 成功完成了双色肝胆图像检查.
结论:
- 蛋白质触发的现场重组策略为可激活的NIR-II探头提供了可通用的设计.
- QCG通过使胆道系统的特定,高对比度可视化,显著推进了精确的光引导手术.
- 这种方法扩大了可用的工具,提高了手术精度和患者的结果.
