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美高梅在线app张家文研究团队合成新型能谱CT造影

发布时间:2019-11-02 05:12编辑:学校浏览(121)

    近日,复旦大学附属华山医院放射科教授姚振威、张家文研究团队,与华东师范大学化学与分子工程学院、上海市绿色化学与化工过程绿色化重点实验室教授步文博研究团队合作,合成新型能谱CT造影剂,实现骨肿瘤的准确定位。研究成果以《能谱CT上转换纳米造影剂诊断骨肉瘤》(Harness the Power of Upconversion Nanoparticles for Spectral Computed Tomography Diagnosis of Osteosarcoma)为题,在线发表于《先进功能材料》(Advanced Functional Materials)。

    恶性肿瘤是当今严重威胁人类健康的主要疾病之一。早期诊断与准确定位肿瘤已经成为目前临床上提高患者手术效果和生存周期的挑战性难题。目前多项研究通过现有的成像方式(核磁、CT、光声等)对肿瘤进行成像,然而单一的成像方式存在灵敏度低、特异性差或空间分辨率低等缺点,因此多模态成像方式成为研究热点,多模态探针的研发也随之成为研究的重点。中国科学院自动化研究所分子影像重点实验室研究员田捷团队的助理研究员尚文婷利用重点实验室自主研发的多模成像设备,开展了系列多模态探针及肿瘤成像相关研究。

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    最常见的中枢神经系统的肿瘤——恶性脑胶质瘤,是目前导致高死亡率的主要原因。尚文婷等自主研发了一种新型纳米探针NMOF,利用NMOFs上配位不饱和金属位点合成核壳结构Au@MIL-88纳米探针,通过多模态技术手段对肿瘤进行精准成像。该造影剂能够同时进行核磁、CT、光声成像,提高成像的质量,实现对肿瘤内部结构成像,极大减少造影剂的用量。通过核磁与CT术前精准的成像引导,术中高空间分辨率的光声成像提供准确位置信息,提高手术效果,最终提高了生存周期,具有重要的临床意义和极大的临床转化前景。利用自主研发的多模态设备的平台,进一步研发的多模态一体成像探针在恶性脑胶质瘤的诊疗一体化研究方面取得了新进展,相关研究成果在国际期刊《先进材料》 (Advanced Materials)上在线发表,发表当月在国外知名网站“Advanced Science News”达到最高阅读量。

    电子计算机断层扫描技术(CT)因其具有高空间、高密度分辨率,被视为骨骼系统疾病最重要的诊断技术。但由于成像技术原因,CT难以区分X线衰减系数相近似的组织,这一缺陷限制了CT在骨肉瘤等疾病诊断中的应用。近年来,新型的高低双能快速交替成像的能谱CT技术,在保留了传统CT优势的基础上,增加了很多重要功能参数,提供了更多的影像诊断信息,有望实现对骨肉瘤等的精准影像诊断。

    尚文婷等还与多名临床大夫合作开展了肿瘤诊断与治疗的研究工作,发表了相关论文。与南方医科大学珠江医院肝胆外科梁小元等合作,通过光学成像对肿瘤进行成像,利用SWNT进行肿瘤细胞杀灭,提高了术后辅助治疗的效果,具有极大的临床应用潜力。该项工作发表在Cancer letters 杂志上(DOI: 10.1016/j.canlet.2016.09.006)。

    联合研究团队经过近5年的研究,合成了一种新型能谱CT造影剂,成功实现了对骨肿瘤的精准影像诊断。该新型造影剂利用镥基稀土上转换发光材料(NaLuF4:Yb/Er),其中Lu3+赋予了该造影剂极佳的能谱CT性能,团队人员系统研究了镥基造影剂在能谱CT各项参数中的性能,实现了相似衰减系数物质的物质分离。新型造影剂不仅可以在所有高密度物质信号均被抑制的单能图像上保持高量信号以凸显肿瘤的精准定位,而且可以在物质分离图的水基图上与周围正常骨组织产生强烈的信号对比,最终实现骨肉瘤的精准定位。

    此外,还与南方医科大学珠江医院肝胆外科曾超挺合作,合成了诊疗一体化探针,利用探针特性开展术前CT定位、术中FMI导航、术后光热治疗清扫残余,提高了诊断和治疗效率,为临床治疗提供了指导。该项工作发表在ACS Applied Materials & Interfaces 杂志上(DOI: 10.1021/acsami.6b06883)。

    新型能谱CT造影剂的成功合成,为其它疾病的诊断和鉴别诊断提供了新的研究思路,具有重要的研究价值和潜在的临床应用前景。下一步的研究目标将聚焦于能谱CT新的临床应用。张家文和步文博为本文的共同通讯作者,附属华山医院博士金莹莹和华东师范大学博士倪大龙为本文的共同第一作者。

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    图aAu@MIL-88纳米探针合成机理;图b Au@MIL-88纳米探针多模成像示意图

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