11月10日，首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院的賈旺教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院上海藥物研究所、中科院自動(dòng)化研究所、四川大學(xué)、武漢理工大學(xué)、斯坦福大學(xué)等多家研究機(jī)構(gòu)在《Advanced Science》期刊上發(fā)表題為“Clinically Translatable Solid-State Dye for NIR-II Imaging of Medical Devices”的研究論文。該研究聚焦醫(yī)療器械無(wú)法在體持續(xù)監(jiān)測(cè)的臨床問(wèn)題，巧妙選取并創(chuàng)新性地發(fā)現(xiàn)了國(guó)際上第一個(gè)能直接用于臨床的近紅外II區(qū)（NIR-II）固態(tài)下熒光化合物，通過(guò)系列性的動(dòng)物模型和臨床檢測(cè)，提出了將該固態(tài)成像技術(shù)用于醫(yī)療器械涂層，可通過(guò)熒光無(wú)創(chuàng)監(jiān)測(cè)手術(shù)縫線在體降解、醫(yī)用導(dǎo)管在體斷裂等，另外可巧妙地與醫(yī)用栓塞材料融合應(yīng)用，固化后產(chǎn)生的熒光能實(shí)時(shí)引導(dǎo)醫(yī)生精準(zhǔn)切除血管畸形類病灶。該研究是一項(xiàng)醫(yī)工交叉融合、設(shè)計(jì)巧妙的創(chuàng)新研究，其想法源于臨床需求，繼而從臨床材料中發(fā)現(xiàn)其創(chuàng)新性性質(zhì)，通過(guò)工科和材料研究闡明其科學(xué)機(jī)制，最后轉(zhuǎn)化回臨床創(chuàng)新應(yīng)用，充分體現(xiàn)了“Bedside-Bench-Bedside”的轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)精髓。
首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院李德嶺教授、中國(guó)科學(xué)院上海藥物研究所石慧博士、四川大學(xué)化學(xué)系齊慶蓉教授、武漢理工大學(xué)常柏松教授為文章的共同第一作者，中國(guó)科學(xué)院上海藥物研究所程震教授、首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院賈旺教授、中科院自動(dòng)化研究所胡振華與田捷教授為共同通訊作者。
隨著近紅外熒光成像設(shè)備和顯像劑的不斷發(fā)展，光學(xué)成像在基礎(chǔ)研究和臨床實(shí)踐中具有非常廣泛的應(yīng)用。固態(tài)狀態(tài)下發(fā)出熒光的顯像劑一直也是國(guó)內(nèi)外科學(xué)家不斷開(kāi)拓的學(xué)術(shù)疆域，然而由于材料本身的毒性或不明毒性和代謝特征的納米結(jié)構(gòu)等，截至目前能夠在固體狀態(tài)下發(fā)出較長(zhǎng)波長(zhǎng)熒光的材料幾乎都不能轉(zhuǎn)化到臨床研究，距離臨床應(yīng)用更甚是遙遠(yuǎn)。本研究在光學(xué)成像研究中發(fā)現(xiàn)具備benzyl violet 4B（BV-4B）涂層的醫(yī)用手術(shù)縫線在808nm激光的激發(fā)下可發(fā)出非常強(qiáng)的NIR-II熒光（波長(zhǎng)超過(guò)1000nm），團(tuán)隊(duì)敏銳地察覺(jué)到這可能是固態(tài)發(fā)光領(lǐng)域中的一項(xiàng)重要發(fā)現(xiàn)。如何闡述該化合物的發(fā)光特點(diǎn)、發(fā)光機(jī)制是擺在醫(yī)工交叉團(tuán)隊(duì)面前的重要科學(xué)問(wèn)題，經(jīng)過(guò)一系列研究，最終發(fā)現(xiàn)該化合物在液態(tài)極性溶劑中發(fā)出NIR-I熒光（700-900nm），而在固態(tài)狀態(tài)下化合物通過(guò)自聚合的方式形成高度穩(wěn)定且形態(tài)規(guī)則的晶格聚集體，才能發(fā)出NIR-II（波長(zhǎng)超過(guò)1000nm）熒光。
該化合物最大的優(yōu)勢(shì)在于其已經(jīng)在醫(yī)用材料中常規(guī)使用，因此它是目前全球第一個(gè)被FDA批準(zhǔn)、可在固態(tài)狀態(tài)下發(fā)出NIR-II熒光的顯像技術(shù)，這大大降低了其臨床轉(zhuǎn)化的門檻。利用NIR-II熒光的穿透力，將其作為涂層均勻噴涂在醫(yī)療材料表面，包括但不限于手術(shù)縫線、醫(yī)用導(dǎo)管上，可清晰顯示材料的位置、降解速度以及是否出現(xiàn)斷裂等異常情況，這對(duì)于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)醫(yī)療器械或材料的全生命周期是非常重要的。該研究又?jǐn)U展了該化合物的另外一項(xiàng)重要應(yīng)用，動(dòng)靜脈畸形經(jīng)常發(fā)生于顱內(nèi)等重要器官內(nèi)，目前的治療方式，首先通過(guò)動(dòng)脈介入手術(shù)，將液態(tài)的栓塞劑注射到畸形血管團(tuán)內(nèi)，再擇期開(kāi)顱行病變切除術(shù)。然而，在顱內(nèi)切除病變的過(guò)程中，往往由于病變的邊界范圍不清，造成病變切除不完全或病變切除過(guò)多而損傷周圍正常組織。將該化合物與醫(yī)用栓塞劑混合使用，在遇到血液后變成固態(tài)狀態(tài)，即可發(fā)出NIR-II熒光，在開(kāi)顱切除過(guò)程中熒光能夠作為導(dǎo)航引導(dǎo)從而幫助醫(yī)生實(shí)施精準(zhǔn)病變切除，研究者們因此創(chuàng)造了一項(xiàng)新的手術(shù)方式——雜交的熒光引導(dǎo)手術(shù)（雜交意為：“栓塞”+“開(kāi)顱手術(shù)”），即為hybrid fluorescence-guided surgery （hybrid FGS）。
該研究歷時(shí)3年余，前后得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)專項(xiàng)和其它多項(xiàng)基金的大力支持。在論文發(fā)表前，研究團(tuán)隊(duì)已將該類型化合物的新型性質(zhì)及其在醫(yī)療器械上應(yīng)用以實(shí)現(xiàn)熒光示蹤的方法作為國(guó)家發(fā)明專利進(jìn)行了申報(bào)（申報(bào)號(hào)：2023111776956）。
京公網(wǎng)安備11010802046783號(hào)
