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(xiàng)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(dòng)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?yàn)槔跋竦闹讣y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(shí)成像。目前用于活體生物成像的拉曼探針以基于表面增強(qiáng)拉曼散射(Surface-Enhanced Raman Spectroscopy, SERS)原理的探針為主。SERS探針利用無機(jī)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(bào)告分子信號強(qiáng)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(jī)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(jī)聚合物材料存在很強(qiáng)的熒光干擾、難以產(chǎn)生高靈敏拉曼信號，因而目前有機(jī)聚合物材料的拉曼影像探針鮮有報(bào)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(gè)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(huì)被自身產(chǎn)生的熒光所干擾；同時(shí)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(qiáng)的預(yù)共振拉曼信號。
該探針克服了傳統(tǒng)有機(jī)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(shí)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(dá)到了與SERS探針相當(dāng)?shù)目臻g分辨能力；并且實(shí)現(xiàn)了無創(chuàng)的微小血管成像（圖1）。該項(xiàng)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(diǎn)研發(fā)計(jì)劃，國家自然科學(xué)基金國際（地區(qū)）合作項(xiàng)目、面上項(xiàng)目，上海市自然科學(xué)基金等多項(xiàng)資金的資助。
