Ny metode hjælper med at gøre ortotopisk hjerne-tumor-billeddannelse klarere og hurtigere

I øjeblikket, tumorer inde i centralnervesystemet er blandt de mest udfordrende kræftformer at diagnosticere. Forskellig fra konventionelle hjernebilledteknikker, nær-infrarød fluorescensbilleddannelse (NIR) viser særlige fordele, herunder at være ufarlig, giver hurtig feedback, og har højere følsomhed.

Et forskerhold ledet af prof. ZHENG Hairong fra Shenzhen Institutes of Advanced Technology (SIAT) fra det kinesiske videnskabsakademi, i samarbejde med Prof. LIU Bin fra University of Singapore, rapporterede det første NIR-II fluorescerende molekyle med aggregeringsinduceret emission (AIE) egenskaber for dobbelt fluorescens og fotoakustisk billeddannelse. Deres resultater blev offentliggjort i Avancerede materialer .

Fluorescensbilleddannelse i det andet NIR-vindue (NIR-II), sammenlignet med det første NIR-vindue (NIR-I), udviser markante fordele ved dybere penetration og højere spatiotemporal opløsning, på grund af yderligere reduceret foton -spredning, absorption, og vævsautofluorescens i biologiske væv. Forskere har designet et nyt donor-acceptor (DA) skræddersyet NIR-II-emitterende AIE-molekyle, og formulerede prikker viste et højt NIR-II fluorescenskvanteudbytte op til 6,2 procent, på grund af den iboende aggregeringsinducerede emissionskarakter af det designede molekyle.

AIE-prikkerne er med succes blevet brugt til dobbelt NIR-II fluorescens og NIR-I fotoakustisk billeddannelse til præcis ikke-invasiv hjernetumordiagnose. Baseret på de samme prikker, eksperimenterne afslørede, at NIR-II fluorescensbilleddannelse viste en høj opløsning.

I mellemtiden, NIR-I PA-billeddannelse udviste i sagens natur højere penetrationsdybde end NIR-II fluorescensbilleddannelse, hvilket muliggjorde klar afgrænsning af tumordybden i hjernen.

Den synergetiske bimodale billeddannelse med målrettet c-RGD-dekorerede lyse AIE-nanopartikler viste præcis hjernetumordiagnose med god specificitet og høj følsomhed, hvilket gav en høj S/B på 4,4 og nøjagtigt vurderede dybden af ​​tumorplacering inde i hjernevæv.

Undersøgelsen demonstrerer løftet om NIR-II AIE-molekyler og deres prikker i dobbelt NIR-II-fluorescens og NIR-I fotoakustisk billeddannelse til præcis hjernekræftdiagnostik.