研究背景：氟18標(biāo)記的葡萄糖（FDG）一直以來都被用于腫瘤及其他疾病的臨床檢測、分期、治療監(jiān)視等過程，但其放射性副作用一直都使病人備受困擾，近來出現(xiàn)的非放射性標(biāo)記物---近紅外藥物以其無毒性，標(biāo)記方便，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠等特點(diǎn)逐漸被醫(yī)患人員所接受。下面介紹的文章就主要以一種近紅外標(biāo)記的脫氧葡萄糖類似物的腫瘤成像為例來解釋近紅外成像技術(shù)的優(yōu)劣。

 

研究方法：這篇文章的作者發(fā)現(xiàn)一種可以被葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（GLUT）運(yùn)輸至部分腫瘤細(xì)胞的的葡萄糖類似物：2-NBDG，因此他們也開始了檢測此種類似物與近紅外染料標(biāo)記后（Cy5.5-2DG）在臨床前小動物模型中的腫瘤標(biāo)記特性。文章中用到了兩種染料：Cy5.5-2DG和Cy5.5-NHS，前者是后者和D-葡萄糖胺連接而成。

Cy5.5-2DG的吸收光譜位于675nm, 發(fā)生光譜位于695nm(虛線)

 

 

部分結(jié)果：皮下種植的惡性神經(jīng)膠質(zhì)瘤的近紅外成像

兩種染料靜脈注射到裸鼠腫瘤模型中，多個時相的實(shí)驗結(jié)果標(biāo)明這兩種物質(zhì)在腫瘤部位（白色箭頭所示）均有高于正常組織的吸收。

 

同樣的結(jié)果出現(xiàn)在黑色素瘤的近紅外成像結(jié)果中：

討論：在以前的報道中，2-NBDG可以通過葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)（GLUT）進(jìn)入活細(xì)胞，并可以在惡性腫瘤細(xì)胞系如乳腺癌細(xì)胞MCF-7，肝癌細(xì)胞HepG2 中聚集。在這篇文章的研究結(jié)果中，也顯示了2-NBDG在U87MG細(xì)胞的胞質(zhì)中聚集，而且近紅外標(biāo)記后的Cy5.5-2DG可以進(jìn)入很多腫瘤細(xì)胞系。例如：C6，A75M,B16F0，MDA-MB-435(結(jié)果未展示)，而且由于2-NBDG的發(fā)射光譜在475nm，并不適合動物成像，限制了其在臨床和臨床前的應(yīng)用，近紅外標(biāo)記大大的改善了它在光學(xué)成像上的物理特性。

 

總結(jié)：近紅外成像是臨床前和臨床各疾病診斷，和外科實(shí)時指導(dǎo)的一種有效手段，并且吸引了很多科研和醫(yī)務(wù)人員的注意，它的非侵入性，非放射性，無毒性等特點(diǎn)都使其在臨床和臨床前有著非常大的應(yīng)用潛力和價值。這篇文章就旨在研發(fā)適合于近紅外腫瘤特異性成像的光學(xué)探針，而大部分近紅外染料的易標(biāo)記性也給這一領(lǐng)域的研發(fā)給予了方便。

 

隨著技術(shù)的發(fā)展，靜態(tài)成像已無法滿足科研和手術(shù)的需要，近紅外實(shí)時成像已經(jīng)成為了光學(xué)成像界的新寵，F(xiàn)luoptics公司生產(chǎn)的Fluobeam系列就是一款具備高靈敏度（可探測到皮摩爾級（10^-12）甚至飛摩爾級（10^-15）的熒光信號）第一款手持式開放式實(shí)時成像系統(tǒng)，可在同一款儀器上，實(shí)現(xiàn)大動物，小動物的兼容成像；實(shí)驗臨床前實(shí)驗和臨床手術(shù)實(shí)時指導(dǎo)的完美結(jié)合。