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  近日，南方醫(yī)科大學(xué)劉瑞源副教授課題組開發(fā)了一種新穎的聚集誘導(dǎo)發(fā)光（AIE）活性近紅外熒光有機納米粒子（TPFE-Rho dots），并且用于活體長時間無創(chuàng)監(jiān)測腫瘤生長（圖1）。相關(guān)研究成果以題為“AIE active NIR Fluorescent Organic Nanoparticles for Noninvasive Long-Term Monitoring of Tumor Growth”在線發(fā)表在國際著名期刊ACS Applied Materials & Interfaces上（10.1021/acsami.8b03861）。論文的第一作者為南方醫(yī)科大學(xué)的碩士研究生夏琦，通訊作者為劉瑞源副教授。

圖1.TPFE-Rho dots的制備及其生物應(yīng)用

  研究人員設(shè)計合成了具有聚集誘導(dǎo)發(fā)光性質(zhì)（AIE）活性有機熒光染料分子TPFE-Rho，然后采用共沉淀法將TPFE-Rho包裹于兩親性聚合物F127中形成近紅外納米粒子TPFE-Rho dots，其粒徑分布均勻（~100nm），顯示較強的近紅外熒光發(fā)射能力和大斯托克斯位移（?180 nm），適合用于熒光干擾低和組織穿透性強的體內(nèi)長期熒光示蹤成像。

  將TPFE-Rho dots與SK-Hep-1細胞共培養(yǎng)4h后，可在細胞內(nèi)觀察到強烈的紅色熒光。在激光下照射8min后，TPFE-Rho dots的熒光強度僅下降了不到10%，顯示出良好的光穩(wěn)定性。并且該紅色熒光能夠一直持續(xù)追蹤到細胞傳代至11代（圖3）。將標(biāo)記了TPFE-Rho dots的SK-Hep-1細胞接種在裸鼠皮下，熒光信號可追蹤至19天（圖4），這些結(jié)果表明，TPFE-Rho dots可以作為近紅外熒光納米探針實現(xiàn)在體內(nèi)長期實時的監(jiān)測腫瘤生長。

圖2. SK-Hep-1細胞與TPFE-Rho dots共培養(yǎng)后，激光照射前（0分鐘）和照射后（8min）的激光共聚焦圖

圖3. TPFE-Rho dots體外細胞追蹤的激光共聚焦圖

圖4. TPFE-Rho dots體內(nèi)長期監(jiān)測腫瘤生長：（a）裸鼠皮下接種TPFE-Rho dots標(biāo)記SK-Hep-1細胞后第0天到第19天的活體熒光成像圖；（b）腫瘤處的熒光強度隨時間的變化結(jié)果；（c）接種第19天后裸鼠被處死后臟器和腫瘤塊的離體熒光成像圖。

  該工作中，研究人員構(gòu)建了一種新型的AIE活性近紅外有機熒光納米顆粒TPFE-Rho dots。該納米顆粒具有優(yōu)異的光穩(wěn)定性、大的斯托克斯位移、極好的生物相容性和良好的熒光放射能力。研究者成功應(yīng)用該納米顆粒長期示蹤活細胞和長時間實時監(jiān)測腫瘤生長。這為腫瘤今后臨床腫瘤監(jiān)測的應(yīng)用做出了一定貢獻，也為改善有機熒光探針的光學(xué)性能以用于細胞追蹤提供了一些啟示。

  論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021%2Facsami.8b03861