近日，基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院肖澤宇教授課題組在納米醫(yī)學(xué)領(lǐng)域知名期刊Small上發(fā)表了題為Molecular Regulation of Polymeric Raman Probes for Ultrasensitive Microtumor Diagnosis and Noninvasive Microvessle Imaging的文章。該項研究開發(fā)了一種可用于高靈敏活體生物成像的聚合物拉曼探針poly(indacenodithiophene-benzothiadiazole) (IDT-BT)。
拉曼影像，是一種基于分子振動所產(chǎn)生散射光譜的光學(xué)成像技術(shù)。拉曼影像在活體生物成像中展示巨大的前景，主要是因為拉曼影像的指紋圖譜特征能夠避免生物體背景信號的成像干擾。此外，拉曼影像能夠抵制光漂白和光降解，適合用于生物組織的多次、長時成像。目前用于活體生物成像的拉曼探針以基于表面增強拉曼散射(Surface-Enhanced Raman Spectroscopy, SERS)原理的探針為主。SERS探針利用無機金屬材料(Au、Ag等)作為基底，產(chǎn)生表面等離子共振效應(yīng)，使吸附在其表面的拉曼報告分子信號強度極大提高。但是，這些SERS探針基底材料(Au、Ag等)的生物相容性和代謝等問題，限制他們潛在的臨床轉(zhuǎn)化應(yīng)用。
有機聚合物具有良好的生物相容性，已廣泛作為熒光影像探針用于活體成像。由于這些有機聚合物材料存在很強的熒光干擾、難以產(chǎn)生高靈敏拉曼信號，因而目前有機聚合物材料的拉曼影像探針鮮有報道。為解決上述難題，研究人員通過聚合物分子結(jié)構(gòu)調(diào)控，篩選獲得了一個吸收波長與近紅外激發(fā)波長具有合理相對位置的IDT-BT聚合物探針。該IDT-BT探針的激發(fā)波長選用不與吸收波長重合的非共振激發(fā)光，確保了探針的拉曼信號不會被自身產(chǎn)生的熒光所干擾；同時該探針吸收波長與激發(fā)波長之間具有最佳距離，使得IDT-BT 探針能夠產(chǎn)生強的預(yù)共振拉曼信號。
該探針克服了傳統(tǒng)有機聚合物材料受熒光干擾難以產(chǎn)生高靈敏拉曼信號的瓶頸，實現(xiàn)了活體中對小鼠結(jié)腸癌模型中微小轉(zhuǎn)移腫瘤成像，達到了與SERS探針相當(dāng)?shù)目臻g分辨能力；并且實現(xiàn)了無創(chuàng)的微小血管成像（圖1）。該項研究工作突破了目前拉曼探針對金屬基底的依賴，為發(fā)展生物相容性好、可代謝的高靈敏度聚合物拉曼探針提供了新思路。
基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院助理研究員崔凱、博士生張永明、博士生陳高賢為該論文的共同第一作者。肖澤宇教授為該論文的通訊作者。該研究獲得國家重點研發(fā)計劃，國家自然科學(xué)基金國際（地區(qū)）合作項目、面上項目，上海市自然科學(xué)基金等多項資金的資助。
全文鏈接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202106925
