新型双模成像系统,可实现小动物肿瘤靶向光热治疗
近日,生物医学检测技术及仪器北京实验室黄国亮教授课题组撰写的题为“Biomimetic Upconversion Nanoparticles and Gold Nanoparticles for Novel Simultaneous Dual-Modal Imaging-Guided Photothermal Therapy of Cancer” 研究论文在《Cancers》期刊发表。该研究成果基于上转换纳米仿生材料和双模共轴成像探测技术,充分发挥光学检测的高分辨率和X射线检测的高穿透检测深度优势,实现了小动物在体结构可视化引导下的肿瘤靶向光热治疗。
近年来随着分子影像技术的发展,多模态分子影像技术被应用于肿瘤分子分型和肿瘤边界确定,成为肿瘤诊断治疗中的一个有力工具。但目前多模分子影像需要通过分空间方式、采用多种不同形式的探测器、借助复杂图像配准融合才能实现。
为此,该研发团队探索单一探测器的光学与X射线联合在体共轴成像检测技术,开发光学与X射线联合检测的双模成像高灵敏度CCD探测器、上转换纳米仿生肿瘤靶向标记与光热治疗的诊疗一体化探针,研制新型光学与X射线联合的双模共轴在体成像检测系统,将X射线影像与光学荧光标记检测融为一体,充分发挥光学检测的高分辨率和X射线检测的高穿透检测深度优势,无需复杂图像配准与图像融合处理,即可实现小动物在体结构和功能信息的联合双模共轴同时检测,加入近红外激光照射后,便可实现小动物在体结构可视化引导下的肿瘤靶向光热治疗。
△基于上转换纳米仿生材料的小动物在体结构可视化引导下肿瘤靶向光热治疗过程图示
该研究为建立小动物在体水平的分子影像学研究、医疗应用、药物筛选的通用检测技术平台奠定了实验技术基础,此外,还可进一步开展小动物在体肿瘤定位、癌细胞扩散、药物在体输运与定点释放、药物代谢动态过程可视化、光动力治疗等诊疗一体化生物医学应用研究。