在成功制備納米探針后，如圖2b，在功率密度為1.5W/cm2的980nm激光照射下，NO的釋放量可達(dá)1.38μM。圖2c，證明了可以通過打開/關(guān)閉激發(fā)光使NO按需釋放。圖2d所示，未經(jīng)處理的細(xì)胞無NO產(chǎn)生，在980nm激光照射下，LnNRs@mSiO2-RBS處理的細(xì)胞觀察到強(qiáng)綠色熒光信號，表明細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生了NO。這些發(fā)現(xiàn)說明了LnNRs@mSiO2-RBS的有效細(xì)胞攝取和在980nm激光照射下成功的原位NO釋放。

圖3  (a)肝纖維化NO氣體治療的比率可視化示意圖 (b) 肝纖維化小鼠NIR-IIa成像 (c) 相應(yīng)的NIR-IIa信號強(qiáng)度(d) NO氣體治療的NIR-II比率熒光成像 (e) 相應(yīng)熒光強(qiáng)度 (f) 相應(yīng)比率熒光信號強(qiáng)度

如圖3b、c，在注射CCl4后1周至8周，因?yàn)閾p傷的肝組織產(chǎn)生內(nèi)源性NIR-IIa發(fā)射性脂褐素，NIR-IIa信號（1000nm-1400nm）逐漸增強(qiáng)。通過細(xì)胞實(shí)驗(yàn)與H&E染色研究結(jié)果表明LnNRs@mSiO2-RBS納米探針具有良好的生物相容性和生物安全性。圖3d顯示，在NO氣體處理后，808nm激發(fā)的NIR-IIa發(fā)光強(qiáng)度顯著降低，表明肝纖維化減輕，而980nm激發(fā)的NIR-IIb信號（1532 nm）增強(qiáng)。因此，比率熒光成像（I1532nm，Ex980nm/I1000-1400nm，Ex808nm）可用于肝纖維化中基于NO氣體的治療的可視化評估。

圖4b所示，在肝纖維化小鼠中觀察到明顯的NIR-IIa熒光信號，NO氣體治療后肝纖維化小鼠的肝臟區(qū)域沒有明顯的NIR-IIa熒光信號，這表明NO氣體可以有效逆轉(zhuǎn)肝纖維化。圖4c顯示，NO氣體治療后，肝臟呈深紅色，與健康肝臟相似。這些發(fā)現(xiàn)表明，作者開發(fā)的納米探針可用于肝纖維化的非侵入性早期檢測和NO氣體治療過程的比率可視化。

綜上所述，本文開發(fā)了一種智能NIR-II比例成像和NO釋放納米平臺LnNRs@mSiO2-，用于實(shí)時監(jiān)測肝纖維化和原位可視化NO氣體療法。研究表明，纖維化小鼠肝臟中增強(qiáng)的NIR-IIa熒光信號可用于肝纖維化的非侵入性早期檢測。此外，980 nm激光觸發(fā)的NO氣體療法對肝纖維化表現(xiàn)出顯著的治療效果，可以緩解和逆轉(zhuǎn)肝纖維化。重要的是，成功進(jìn)行了 NO 治療過程的體內(nèi)NIR-II 比率成像，為可視化 NO 氣體對肝纖維化的影響提供了一種高度準(zhǔn)確、靈敏和創(chuàng)新的方法。因此，我們的研究結(jié)果為實(shí)現(xiàn)治療結(jié)果的實(shí)時預(yù)測和高特異性和靈敏度的精確肝纖維化治療提供了機(jī)會。

參考文獻(xiàn)

Jiang, M.; Ma, Q.; Huang, J.; Bi, S.; Zeng, S., NIR-II emissive nanoprobe for non-invasive monitoring of liver fibrosis and in-situ ratiometric visualization of NO gas-based therapy process. Chemical Engineering Journal 2023, 475.

?? ?? ??

近紅外二區(qū)小動物活體熒光成像系統(tǒng) - MARS 

NIR-II in vivo imaging system

高靈敏度 - 采用Princeton Instruments深制冷相機(jī)，活體穿透深度高于15mm

高分辨率 - 定制高分辨大光圈紅外鏡頭，空間分辨率優(yōu)于3um

熒光壽命 - 分辨率優(yōu)于 5us

高速采集 - 速度優(yōu)于1000fps （幀每秒）

多模態(tài)系統(tǒng) - 可擴(kuò)展X射線輻照、熒光壽命、一區(qū)熒光成像、原位成像光譜，CT等

顯微鏡 - 近紅外二區(qū)高分辨顯微系統(tǒng)，兼容成像型光譜儀

?? ?? ??

 恒光智影

          上海恒光智影醫(yī)療科技有限公司，被評為上海市“科技創(chuàng)新行動計(jì)劃"科學(xué)儀器領(lǐng)域立項(xiàng)單位。

          恒光智影，致力于為生物醫(yī)學(xué)、臨床前和臨床應(yīng)用等相關(guān)領(lǐng)域的研究提供*的、一體化的成像解決方案。

          與基于可見光/近紅外一區(qū)的傳統(tǒng)熒光成像技術(shù)相比，我們的技術(shù)側(cè)重于近紅外二區(qū)范圍并整合CT, X-ray，超聲，光聲成像技術(shù)。

          可為腫瘤藥理、神經(jīng)藥理、心血管藥理、大分子藥代動力學(xué)等一系列學(xué)科的科研人員提供清晰的成像效果，為用戶提供前沿的生物醫(yī)藥與科學(xué)儀器服務(wù)。