我院赵庆亮老师研究成果在Advanced Science杂志发表

发布时间:2021-06-26         浏览次数:10

近日,国际知名学术期刊Advanced Science在线发表我院赵庆亮老师的研究论文“Intravital Whole-Process Monitoring Thermo-Chemotherapy Via 2D Silicon Nanoplatform: A Macro Guidance and Long-Term Microscopic Precise Imaging Strategy”。该研究基于自主研制的NIR-II波段SS-OCT成像系统及多模态光学成像技术,结合5-Fu-Si二维纳米分子影像策略,实现了肿瘤生长、微血管发展及光热/化疗的宏观到微观、多尺度、多模态的活体成像,并通过与肿瘤血管生成相关的血液动力学评价与计算方法,对肿瘤发生发展过程中的血液动力学参数进行了精准定量计算与分析。该研究为纳米分子药物开发与肿瘤诊疗领域提供了一种新的技术手段与研究思路。

肿瘤微血管的生成是肿瘤生长、转移与浸润的形态学基础,无论是原发性肿瘤还是发生转移的恶性肿瘤,都以微血管的新生与血管生成因子的活性增强为关键特征。然而,在实际诊疗中,通常在肿瘤的宏观形貌改变之前,其内部微循环与微血管已经发生了变化,因此,仅通过后期宏观形态学的检测与评价,往往不能及时、准确的反应肿瘤的生成与发展,这导致了对肿瘤的诊疗存在严重的滞后性,错过最佳的肿瘤诊治时期。因此,研发一种新型高分辨、活体、无标记、快速的影像技术,实现肿瘤早期微血管高分辨成像与动力学参数计算,对临床肿瘤诊疗的研究具有重要的科学价值。基于团队前期的SD-OCT系统开发与胚胎发育及皮肤疾病的三维高分辨对比增强成像研究基础(Photoacoustics 2020RSC Adv 2020Small 2019Biomed Opt Express 2018)及授权发明专利(ZL201910478806.4),以及与合作者在二维纳米分子影像诊疗一体化领域的研究基础(Adv Funct. Mater 2020Mol Pharm 2020ACS. Appl. Mater. Interfaces 2020Chem. Commun 2019Nanoscale 2019),在本研究中,课题组利用一种简便快速的化学脱锂和低温剥落的方法制备得到二维纳米硅片,通过结合抗癌药物5-Fu,实现了高稳定性多功能二维纳米诊疗制剂的构建。在此基础之上,我们首先利用基于高速扫频光源的SS-OCT成像技术对生物组织进行重复扫描,采用相位光学相干血管造影算法,获取肿瘤生长发展的微血管成像,再结合宏观的光声与微循环成像技术,通过图像处理与血管分割,实现肿瘤血流动力学相关信息的精准定量计算。因此,该研究成功克服了活体肿瘤新生血管高分辨快速成像的瓶颈,为肿瘤诊疗与纳米分子诊疗制剂的开发提供了新的评价方法,也为生物医学光子学与分子影像学领域提供了新的研究手段

我院研究生黄豆豆,博士研究生王光兴,厦门大学翔安医院毛景松副主任医师及中国人民解放军总医院刘春雷博士为该论文的共同第一作者,赵庆亮博士与第四军医大马恒老师为文章的通讯作者。上述研究得到了国家自然科学基金、福建省联合创新基金、广东省自然科学基金、厦门市科技计划以及厦门大学医学与生命科学学部“双一流”项目资助

全文链接https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202101242

(影像中心  赵庆亮)