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吲哚菁绿荧光实时成像技术在机器人肝切除中的初步应用(附二例报告)
目的 探讨吲哚菁绿荧光实时成像技术在机器人辅助腹腔镜肝切除中应用的可行性.方法 回顾性分析华中科技大学同济医学院附属同济医院2017年8月使用吲哚菁绿荧光实时成像技术行机器人肝切除的2例病人的临床资料.病例1原发性肝癌拟行机器人辅助腹腔镜肝8段切除,术前超声引导下经皮肝穿刺肝8段门静脉分支,注射吲哚菁绿染色剂;术中利用PINPOINT荧光显象系统确定切除边界并引导离断肝实质.病例2肝右叶海绵状血管瘤,术中经门静脉注入吲哚菁绿染色剂,对血管瘤进行负染,确定血管瘤边界,引导离断肝脏实质.结果 病例1肝脏8段包膜及肝实质在PINPOINT系统中均呈现绿色荧光,与周围肝组织界限清晰,离断肝实质过程中可根据荧光指引肝切除平面,完整切除肝脏8段.病例2肝血管瘤无荧光染料滞留,与周围呈绿色荧光的肝组织界限清晰,在荧光指引下准确找到血管瘤包膜,并完整剜除.上述病人术中无大出血,术后恢复顺利,无并发症发生.结论 吲哚菁绿荧光实时成像系统应用于机器人辅助腹腔镜肝切除手术是安全有效的.
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荧光引导切除胶质瘤示踪剂的研究进展
荧光引导外科手术切除胶质瘤是未来的发展趋势,其中荧光示踪剂能否准确识别并标记胶质瘤是该手术的关键.荧光示踪剂可分为靶向性和非靶向性,目前仅少数非靶向性荧光示踪剂被批准用于临床,许多荧光示踪剂还处于临床前期研究阶段.研究表明,一些荧光示踪剂对胶质瘤具有较高的敏感性和特异性,能发现难以确定的肿瘤边缘,这些特点对于提高肿瘤的大程度的切除具有重要意义.我们对可用于荧光引导切除胶质瘤的示踪剂进行一简要综述.
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荧光裸小鼠源的人脑胶质母细胞瘤原位移植模型的建立
目的 在表达绿色荧光蛋白( GFP)裸小鼠脑内建立人脑多形性胶质母细胞瘤(GBM)原位移植模型.方法 将表达GFP的C57/B6鼠与BALB/c nu/nu系裸小鼠杂交筛选出表达GFP的裸小鼠.把人脑GBM组织原位移植于GFP裸小鼠脑内,荧光显微镜下观察移植瘤的生长特性、血管生成及表皮生长因子受体(EGFR)表达.结果 成功培育出表达GFP的荧光裸小鼠；移植瘤中EGFR阳性表达率(78.6±5.2)％,肿瘤侵袭性生长并血管丰富.结论 人脑GBM荧光裸小鼠原位移植模型能模拟人脑原发恶性胶质瘤高侵袭及EGFR高表达的生物学特性.
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近红外荧光成像在头颈部鳞癌手术治疗中的应用
近红外荧光(near-infrared fluorescence,NIRF)以其非创伤性、实时、分辨率高等特点,被广泛应用于生物和医学领域,尤其在引导肿瘤手术方面具有广阔的发展前景.本文就NIRF成像和其在头颈部鳞癌手术治疗过程中的发展现状进行一综述.
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近红外荧光染料在肿瘤特异性成像中的研究
近年来,光学成像以其非侵袭性、实时、分辨率高等优势广泛应用于肿瘤研究领域,可对肿瘤进行早期诊断,反映肿瘤解剖学结构及代谢情况.近红外(near-infrared,NIR)荧光成像是目前光学分子成像领域研究的热点,以合适的荧光探针标记细胞、蛋白质分子或核酸,用特定波长的红光激发荧光染料,使其发出波长长于激发光的近红外荧光,应用近红外荧光成像设备进行检测,即可直接检测生物体内发生的生理过程和病理状态[1].其光谱范围为700～1000 nm,在此波段范围内被监测的生物体与组织的自发荧光干扰较小,穿透组织距离可高达数厘米,提高了成像的准确度和灵敏度[2].NIR探针主要包括无机分子探针和有机分子探针,具有针对病灶非特异性或特异性即靶向性成像的性能.无机分子探针应用多的是量子点( quantum dots,QDs)和纳米颗粒;有机分子探针主要包括稀土金属有机配合物和NIR荧光染料等.笔者主要简述NIR荧光染料的应用以及针对肿瘤特异性成像的新型多功能NIR染料的研究进展[3,4].
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G蛋白偶联受体信号新调控机制
G蛋白偶联受体（ GPCR）与心血管疾病病、肿瘤、免疫和感染性疾病等重要疾病的发生、发展密切相关。同时，约50％药物都是以受体为靶点。但目前对受体精密调控机制尚不清楚。利用蛋白质组学、活细胞单分子荧光成像等方法，我们研究发现多种G蛋白偶联受体新调控机制。发现了肾上腺素受体新的调控子HIP－55（ hematopoietic progenitor kinase 1［ HPK1］－in－teracting protein of 55 kD）。 HIP－55通过蛋白质相互作用调控肾上腺素诱导转位激活、双相激活等受体激活方式。 HIP－55通过cAMP非依赖途径调控肾上腺素受体介导的p38、ERK1／2等重要信号通路。 HIP－55通过调控受体Clathrin内吞途径介导受体内吞、减敏及下游信号。此外，我们还发现另外一个生长分化因子15（growth differentiation factor－15，GDF－15）。 GDF－15通过抑制MMP途径，负调控肾上腺素诱导EGFR转位激活信号通路。基于G蛋白偶联受体信号调控机制的研究，我们也探索新的受体功能选择性药物研究开发，获得了一些候选化合物。
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亚铁螯合酶抑制诱导细胞内原卟啉Ⅸ积聚的肿瘤荧光成像
目的:探讨靶向FECH的siRNA在肿瘤荧光成像中的作用.方法:设计并合成靶向FECH的siRNA,用脂质体转染剂Lipofectamine2000携带后转染H08910PM细胞,用RT-PCR半定量检测细胞中FECHmRNA的表达用荧光显微镜和激光共聚焦显微镜在体外检测H08910PM细胞的荧光强度.结果:siRNA转染后H08910PM细胞的FECHmRNA的表达水平低于未转染组,与转染剂组比敲减效率为70.1％.荧光显微镜成像图显示:随氨基酮戊酸(ALA)浓度的增高,红色荧光逐渐增强；同一ALA浓度下siRNA干扰后,其红色荧光增强.结论:化学合成的靶向FECH的siRNA能够下调H08910PM细胞中FECH基因的表达,增加肿瘤细胞内的PplX积聚,siRNA与小浓度ALA联用具有协同效应,可减少ALA系统毒性,并提高肿瘤细胞的检出率.
关键词： siRNA 亚铁螯合酶 氨基酮戊酸(ALA) 原卟啉Ⅹ 荧光成像 -
Luciferase2/mKate2双报告基因对小鼠骨髓间充质干细胞的标记及活体光学成像研究
[目的]Luciferase2/mKate2双报告基因标记小鼠骨髓间充质干细胞(mMSC),并进行活体生物发光和荧光双模态光学成像研究.[方法]全骨髓细胞贴壁分离法提取mMSC,进行细胞表面标志物和多向分化潜能的鉴定;CMV-Luciferase2-mKate2慢病毒感染mMSC,根据细胞内远红荧光蛋白mKate2的表达水平评估转染效率并利用流式细胞仪进行纯化筛选;对筛选后的mMSC(mMSC-CMV-Luc2-mKate2,mKate2+ ＞95％)进行活体生物发光和荧光双模态光学成像.[结果]成功分离mMSC;表型分析结果显示mMSC高表达Sca-1 (94.5％)、CD44 (99.6％),低表达CD1 1b (0.092％)、CD45(0.11％);mMSC具有成脂和成骨分化能力.CMV-Luciferase2-mKate2慢病毒感染mMSC 96 h后,细胞内mKate2的荧光表达率为22.97％,经流式细胞仪筛选后mKate2表达率大于95％.对筛选后的mMSC进行活体生物发光成像和荧光成像可探测光信号,光信号强度与细胞数量呈明显线性正相关(生物发光成像为R2=0.9893;荧光成像为R2=0.9226).[结论]CMV-Luciferase2-mKate2慢病毒转染mMSC可稳定表达双报告基因Luciferase2和mKate2,体外可根据细胞内mKate2的表达水平间接评估转染效率、进行细胞筛选,活体内可同时进行生物发光成像和荧光成像,为mMSC体内移植后生物学行为的研究提供了良好、无创的定量示踪手段.
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碳点在中药活性组分标记领域的应用
目的 探讨应用碳点标记芥子碱硫氰酸盐,以明确其分子作用机制的可行性.方法 以碳点为分子标记物,对芥子碱硫氰酸盐标记,进行细胞培养实验.以激光共聚焦成像技术观察碳点标记后的芥子碱硫氰酸盐的细胞的成像效果,进而以CCK-8法检验碳点及标记后的芥子碱硫氰酸盐的细胞毒性.结果 采用共聚焦皿培养HaCaT细胞株.以空白碳点作为对照样,碳点标记的芥子碱硫氰酸盐作为实验样,激光共聚焦显微镜下观察,显绿光荧光.随着培养时间增加,荧光信号均逐渐增强,提示HaCaT细胞对芥子碱硫氰酸盐的摄入量越来越大.结论 碳量子点可以有效标记芥子碱硫氰酸盐,有助于揭示芥子碱硫氰酸盐的分子作用机制.
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基于罗丹明B类荧光探针的Fe3+细胞成像研究
目的:构建一种基于罗丹明B为母体的新型荧光探针,考查其作为荧光探针P的光学性能,发展适合于分析检测细胞内Fe3+的可视化成像分析的荧光探针法.方法:RAW细胞中加入20 μmol/LFe3+孵育30 min后,再在该培养液中加入20 μmol/L探针P,37℃下继续孵育30 min,559 nm激发,收集570～670 nm波段内的荧光信号.结果:探针能够实现对细胞内Fe3+的可视化成像分析.结论:本方法探针容易制备,分析速度快,可实现结果的可视化观测.
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罗丹明类荧光探针分子在细胞内Cu2+可视化成像检测中的应用
目的:建立一种高效化学发光法,考察以罗丹明衍生物L为探针分子,高选择性实现细胞内Cu2+的可视化成像分析.方法:Hela细胞在37℃1μmol/L CuCl2的磷酸盐缓冲溶液(phosphatebuffered saline,PBS)中培养1 h后;同一温度下,在含有20 μmol/L探针分子L的PBS溶液中培养30min后测试.结果:探针分子能够实现对细胞内Cu2+的可视化成像分析.结论:本方法探针分子客易制备,样品处理简单,分析速度快,可实现结果的可视化观测.
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基于石墨烯量子点和 Fe3O4纳米复合探针的肾病管型的荧光成像技术的研究
目的：建立一种基于石墨烯量子点（GQDs）的肾病管型荧光检测技术。方法首先，将Fe3O4纳米颗粒与抗人免疫球蛋白抗体（anti‐IgG）结合，然后，将氨基化修饰的GQDs连接到Fe3O4／anti‐IgG表面，构建荧光探针。为了避免交联试剂N‐羟基琥珀酰亚胺（NHS）对GQDs的荧光猝灭效应，只加入交联试剂1‐（3‐二甲基氨丙基）‐3‐乙基碳二亚胺盐酸盐（EDC）。再用牛血清清蛋白（BSA）封闭纳米颗粒上的剩余活性基团。后，将Fe3O4／GQDs复合材料作为荧光探针，标记样品中的管型，再用荧光成像进行检测，对该方法进行初步性能评价。结果Anti‐IgG、GQDs与Fe3O4纳米颗粒表面连接后通过透射电子显微镜成像显示连接成功。GQDs的荧光强度没有在Fe3O4／anti‐IgG连接后明显下降。这种荧光检测方法具有高灵敏度（低检出限为2mL－1）、高特异性及线性范围宽（2～2000mL－1）的特点，可对肾病患者尿中的管型（红细胞管型、白细胞管型、颗粒管型）进行准确定量分析。结论这种标记管型荧光成像分析可作为肾病诊断的新方法。
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新型近红外吲哚七甲川菁染料的合成与荧光成像的特性
目的 设计并合成3个新型近红外吲哚七甲川菁染料(Ⅲ1、Ⅲ2、Ⅲ3),并探讨其荧光成像的活性.方法 将6 -溴己酸与取代苯酚成酯后,再与2,3,3 -三甲基-3H吲哚反应制备成季铵盐,进而与环己烯双醛缩合制得目标化合物；通过测定目标物的大吸收波长、发射波长以及评价体外近红外成像的特点,选择优化合物进行动物活体成像测试.结果与结论 合成并确证了目标物的化学结构,其大吸收和发射波长均在近红外区；小鼠活体成像研究显示:吲哚七甲川菁染料Ⅲ1可用于体内组织器官的近红外显像.
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干细胞示踪在疾病中的应用
干细胞(Stem cells)是一种增殖能力较强的、具有多向分化潜能和自我更新特性的细胞.它能通过分化成多种细胞表型、提供细胞因子和趋化因子、抑制免疫反应、增强组织的再生从而来治疗各种疾病,因此在疾病的临床研究中越来越受到重视.但目前,干细胞体内移植后的归巢、迁移、分布、增殖及分化等生物学行为仍无法客观的动态监测.传统的研究通过病理组织切片来进行评估,这种方法不适用于细胞在活体内的生物学行为监测.近年来,分子成像技术的不断发展为干细胞移植提供无创、活体实时的评价手段.随着研究的不断深入,越来越多的分子影像学技术广泛应用到细胞示踪领域,从而有利于客观动态评价干细胞在疾病治疗中的作用机制及生物学行为.对干细胞示踪及分子影像学技术在疾病中的应用进行了总结.
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UCNPs在多模式诊断中的应用及展望
[指示性摘要]上转换纳米颗粒(UCNPs)是由某些稀土元素掺杂于固体品格中所构成的纳米颗粒,它是一类能够通过多光子吸收机制吸收近红外光子而发射可见光子的新型荧光材料.肿瘤传统的临床诊断技术,如核磁共振成像、超声、荧光成像等,虽已运用多年但也有其缺点,因此我们需要一种新型材料来弥补传统诊断技术的不足,得到更多有用的诊断信息.近年来随着对UCNPs深入研究,发现其优点众多:生物相容性好、毒性低、稳定性好,还能与配体联接拥有更多特性,因此成为了研究热点.有不少研究更是将UCNPs运用于肿瘤的各种诊断技术中,来提升成像对比度、减少副作用、延长成像时间等,为精确诊断提供了更加完善的信息,并取得了一定的效果.本综述集中就UCNPs在肿瘤临床诊断中的研究进展,并对其在诊断领域的未来发展趋势进行小结.
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细粒棘球蚴荧光成像及其活性的鉴定
目的:通过对原头蚴的荧光成像,鉴定不同药物处理后原头蚴的活性.并为小鼠体内的细粒棘球蚴荧光模型奠定实验基础.方法:通过JC-1染色监测体外实验中的原头蚴.结果:不同药物处理组的原头蚴,可以根据红/绿荧光强度比量化分析标记后原头蚴的活性;二甲双胍处理后的原头蚴活性下降,联合用药后,原头蚴的活性低.结论:二甲双胍具有一定的抗包虫作用;红/绿荧光强度比越大,原头蚴的活性越强.
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数字智能化诊断与治疗技术在胆道恶性肿瘤中的应用
随着数字医学新时代的来临,一系列数字智能化诊断与治疗技术的出现对胆道恶性肿瘤诊断与治疗发展起到了重要的推动作用.笔者结合国内外相关文献和笔者团队近15年来应用数字智能化诊断与治疗技术在胆道恶性肿瘤诊断与治疗中的实践经验,对相关数字智能化诊断与治疗技术在胆道恶性肿瘤中的应用现状进行详细阐述.笔者将深入探讨以三维可视化、虚拟仿真手术、3D打印技术、虚拟现实、腹部手术导航、医疗大数据和人工智能-影像组学为代表的数字智能化诊断与治疗技术在术前评估、手术规划、实时指导手术等方面的应用,展望数字智能化诊断与治疗技术在胆道恶性肿瘤诊断与治疗研究中的新方向,推动该模式向智能辅助诊断与治疗方向发展.
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活体肿瘤成像技术的研究进展
成像技术在肿瘤生物学研究和临床诊断治疗中是不可或缺的工具之一,活体动物成像实验平台的主要优点是无创伤、低成本、实时检测,而分子探针与活体荧光成像技术相结合对肿瘤的早期诊断具有重要意义.肿瘤的近红外荧光(NIRF)、成像技术依赖于稳定、高特异性和敏感性的分子探针.综述活体肿瘤成像技术的研究进展以及该项技术与新的分子探针、显像剂、报告分子的协同作用,为进一步应用于临床肿瘤诊断和治疗打下基础.
关键词： 活体肿瘤成像 近红外荧光(NIRF) 分子探针 肿瘤诊断 荧光成像 -
激光共聚焦检测双酚A致精母细胞损伤后线粒体膜电位的变化
目的：运用激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)技术检测双酚A(BPA)致精母细胞损伤后线粒体膜电位的变化，探讨其作用机制。方法：将培养的GC-2小鼠精母细胞分为对照组、低剂量组和高剂量组，分别加入0、10μmol/L、100μmol/L的BPA，一同培养3 h后使用荧光探针JC-1对3个组样本分别进行标记，采用LSCM检测胞内线粒体内JC-1荧光强度的变化。利用LSCM专用软件分析荧光强度，通过荧光颜色的转变检测线粒体膜电位的变化，用红绿荧光的相对比例衡量线粒体去极化的比例。结果：对照组、低剂量组和高剂量组之间红绿荧光的比值有着显著差异。BPA低剂量组和高剂量组的胞内线粒体膜电位明显低于对照组，而高剂量组的胞内线粒体膜电位较低剂量组低。结论：BPA对精母细胞有损伤，且随着剂量加大，损伤越严重。LSCM技术方法灵敏度高，能够实时监测细胞内线粒体膜电位的变化。
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靶向微小RNA-155的放射性探针在乳腺肿瘤细胞的靶向研究
探讨靶向microR-155(微小RNA 155,miR-155)放射性探针在乳腺癌细胞水平的靶向调控、摄取和分布情况,以期为活体靶向研究提供有效的候选探针.通过双功能偶联剂NHS-MAG3构建放射性99m Tc标记的miR-155靶向和无义探针.置于人新鲜血清中,使用薄层层析法测定其放化纯度.转染乳腺癌MCF-7细胞后,通过western blotting评价其对miR-155靶蛋白C/EBPβ的调节作用,并测定不同时间点该探针的细胞摄取率.合成荧光蛋白FAM标记的靶向和无义探针,通过共聚焦显微镜评价荧光标记探针在肿瘤细胞内的分布情况.结果显示,99mTc标记miR-155靶向探针的标记率为97％,放化纯度大于98％,放射性比活度为3.75 GBq/μg.在人新鲜血清中12h,放化纯度大于95％.与未处理细胞对比,未标记和标记的miR-155靶向探针均能上调MCF-7细胞内C/EBPβ蛋白表达水平.随着孵育时间延长,99mTc标记的miR-155靶向探针在MCF-7肿瘤细胞的细胞摄取率明显高于对照组.荧光标记的miR-155靶向探针在MCF-7细胞中24 h显示出稳定、高效的靶向分布.结果表明,miR-155靶向的放射性探针在乳腺癌细胞水平具有良好的靶向性和生物活性,具有潜在的体内肿瘤显像应用价值.
