用于术中影像导航的高亮度近红外二区聚集诱导发光纳米探针

相比较近红外一区（NIR-I,700-1000nm）荧光探针，近红外二区（NIR-II,1000-1700nm）荧光探针具有更长的荧光波长，大大降低了组织的自发荧光、光子散射和吸收，进而显著降低了成像的背景噪声并增强了组织穿透能力，增强了荧光成像的空间分辨率和成像保真度，在肿瘤的早期诊断与术中影像导航的应用中表现出巨大的优势与商业应用前景。近期，中科院自动化研究所分子影像重点实验室成功研发出了新型NIR-II荧光成像系统及手术导航技术，并利用吲哚菁绿（ICG）在国际上首次开展了NIR-II荧光引导的人体肝癌切除手术。然而，ICG在高浓度条件下呈现出“聚集导致荧光淬灭”（ACQ）现象，并且其荧光发射光谱主要位于NIR-I波段，在NIR-II区域的荧光亮度不足，亟需开发在聚集条件下也具有高荧光亮度的新型NIR-II光学探针。

聚集诱导发光（AIE）探针由我国科学家唐本忠院士于2001年发现，是目前先进传感材料领域的希望之星。AIE分子在溶液中以单分子状态存在时，分子内的旋转单元可以自由旋转，导致激发态能量以非辐射形式衰减，不产生或产生极弱的荧光发射；而当AIE分子聚集时，分子内的这种旋转受阻，非辐射衰减受到抑制，激发态能量以辐射形式产生强荧光。基于此原理，AIE分子突破了传统荧光染料只能在较低浓度下使用的瓶颈，因此具备了相比传统荧光探针更高灵敏性的特点。结合NIR-II成像深组织穿透能力与高信噪比的优势，具有高荧光亮度的NIR-IIAIE纳米探针在肿瘤的术中影像导航应用中具有突出优势。

实验室团队已成功在小鼠与兔子肿瘤模型中开展基于NIR-IIAIE纳米探针的肿瘤术中影像导航应用。

随着人口老龄化形势不断加重，我国癌症患者数量不断攀升。在临床中应用基于NIR-IIAIE纳米探针的肿瘤术中影像导航技术，有助于临床医生在手术过程中及时发现微小肿瘤病灶，降低患者肿瘤复发率，在具有高商业价值的同时，也有助于降低患者家庭与国家医疗支出。