近日，中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院研究員喻學(xué)鋒、王懷雨與深圳大學(xué)教授張晗合作，成功制備出基于黑磷的光聲成像造影劑，用于實(shí)現(xiàn)高效安全的腫瘤光聲成像診斷。相關(guān)論文TiL4-CoordinatedBlackPhosphorusQuantumDotsasanEfficientContrastAgentforInVivoPhotoacousticImagingofCancer(《一種用于體內(nèi)癌癥光聲成像的高效造影劑——鈦配體修飾黑磷量子點(diǎn)》)作為正封面文章(FrontCover)發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊Small上，論文第一作者是孫正博。

光聲成像技術(shù)(photoacousticimaging)是一種非入侵式和非電離式的新型生物醫(yī)學(xué)成像方法。這種方法需要超短激光脈沖來對(duì)組織的小片區(qū)域進(jìn)行照射，被吸收的光能被轉(zhuǎn)化為熱能，使附近的組織發(fā)生熱彈性膨脹，從而形成超聲波發(fā)射。這一超聲波可以用超聲換能器檢測(cè)成像。生物組織的一些內(nèi)源性分子如血紅蛋白和黑色素等均可產(chǎn)生光聲信號(hào)，想要利用光聲成像技術(shù)診斷癌癥，需要造影劑滲透入組織中，并且選擇性地同腫瘤細(xì)胞相結(jié)合，另外還需要對(duì)近紅外激光產(chǎn)生光學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生顯著的光聲信號(hào)，因此研發(fā)高效的光聲成像造影劑顯得尤為重要。

黑磷是近年來廣受關(guān)注的一種具有波形層狀結(jié)構(gòu)的新型二維材料，展現(xiàn)出出色的電學(xué)和光學(xué)特性，同時(shí)具有良好的生物活性和生物相容性。喻學(xué)鋒團(tuán)隊(duì)在之前的研究中發(fā)現(xiàn)，尺寸僅為幾個(gè)納米的超小黑磷量子點(diǎn)具有很高的近紅外光熱轉(zhuǎn)換能力(Angew.Chem.Int.Ed.2015,54,11526)。并且，創(chuàng)造性地提出用配位化學(xué)的方法來提高黑磷的穩(wěn)定性，制備出高穩(wěn)定性黑磷(Angew.Chem.Int.Ed.2016,55,5003)。在此基礎(chǔ)之上，研究團(tuán)隊(duì)使用鈦配體修飾的黑磷量子點(diǎn)進(jìn)行近紅外光聲成像研究，研究結(jié)果表明，鈦配體修飾黑磷量子點(diǎn)具有優(yōu)秀的光聲轉(zhuǎn)換性能，并在生理環(huán)境中同樣具有良好的穩(wěn)定性，細(xì)胞和動(dòng)物體內(nèi)試驗(yàn)均表明，鈦配體修飾的黑磷量子點(diǎn)能夠高效富集于腫瘤細(xì)胞，吸收光聲成像的光脈沖，生成可檢測(cè)到的超聲信號(hào)，并從中計(jì)算出三維的腫瘤圖像，提供高分辨率和高對(duì)比度的腫瘤組織成像。

黑磷新型光聲成像造影劑的成功研發(fā)，為設(shè)計(jì)新穎的診療一體化多功能黑磷制劑，實(shí)現(xiàn)腫瘤可視化精準(zhǔn)治療，推進(jìn)黑磷制劑的臨床應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

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