腫瘤惡性腫瘤的識別在癌癥的臨床管理中起著至關重要的作用。目前，活檢是大多數(shù)腫瘤病例鑒別惡性腫瘤的金標準，然而，活檢具有侵入性，會給患者帶來極大的不適，并且由于取樣過程復雜，可能會增加遠處轉移的風險。隨著分子成像探針的發(fā)展，非侵入性醫(yī)學成像方法，如磁共振成像(MRI)、熒光成像(FI)、計算機斷層掃描和超聲等，已被用于非侵入性腫瘤診斷。然而，大多數(shù)成像策略通常依賴于缺乏識別腫瘤惡性腫瘤的特異性的成像探針。
考慮到壞死細胞死亡和過表達的鉀離子(K+)通道是惡性腫瘤的主要標志，但對于良性腫瘤并非如此，因此與良性組織相比，惡性腫瘤微環(huán)境中的細胞外 K+濃度顯著升高?；诖?，上海交通大學凌戴順教授領銜的一項新研究報告了一種K+敏感雙模成像探頭(KDMN)，可實現(xiàn)腫瘤實時成像，同時識別惡性腫瘤。
KDMN 由嵌入磁性介孔二氧化硅納米顆粒中的光學 K+指示劑組成，隨后涂有 K+選擇性膜，該膜僅允許 K+通過而排除其他陽離子。KDMNs 提供卓越的 MR 對比效果和 K+特定的FI 性能。此外，KDMN 增強的 MRI 在腫瘤部位賦予衰減信號，以進行有效的腫瘤檢測。同時，基于KDMN的K+敏感FI在惡性腫瘤和良性腫瘤之間提供了顯著的熒光信號差異，因為細胞外K+升高惡性腫瘤微環(huán)境中的濃度。值得注意的是，基于KDMN的MRI和FI通過級聯(lián)邏輯電路集成，成功實現(xiàn)了雙模成像結果的自我確認，從而實現(xiàn)了腫瘤惡性腫瘤的可靠、準確成像。
該研究最近發(fā)表在《國家科學評論》上。第一作者為王啟月博士，通訊作者為上海交通大學凌戴順教授和浙江大學李方元教授。“這是首次展示用于 MRI/FI 交叉檢查診斷腫瘤惡性腫瘤的 K+敏感雙模式成像探頭，”Ling 教授說。“而且這種離子敏感級聯(lián)‘AND’邏輯成像策略將為開發(fā)下一代成像探針鋪平道路，以高度敏感和準確地診斷離子失衡相關疾病。”
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