Nature methods:新型荧光成像染料

【字体: 时间:2010年12月09日 来源:生物通

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  近日来自美国圣母大学(University of Notre Dame)的Bradley Smith和他的学生Jeffrey Baumes及其同事们开发了一种新型的近红外化学发光染料,可用于深层组织成像。

  

    生物通报道  由于光线不能深入穿透组织,仅能达到表皮下几毫米的深度,使得在动物体内进行活体深层荧光成像成为了一件非常困难的事情。而从没有进行标定的组织(动物皮毛或食物)所散发出的非所需荧光,也可使较弱的荧光讯号变得模糊不清,因此限制了传统的活体荧光成像技术的应用。而目前常用的放射性示踪技术同样存在一些安全方面的担忧。

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    近日来自美国圣母大学(University of Notre Dame)的Bradley Smith和他的学生Jeffrey Baumes及其同事们开发了一种新型的近红外化学发光染料,可用于深层组织成像。这些染料是以一种称为轮烷的分子结构为基础,包含一个哑铃状的方酸菁染料。研究人员将其包裹在一种环状的“防弹背心”样的微粒结构中。Smith和Baumes一直在尝试开发一种红色的近红外染料用于动物荧光成像。最近他他们发现了一些具有这些独特性质的分子。当暴露在光线下时,这种染料可与氧反应生成一种内过氧化物,进而释放出单态氧,并放射出近红外化学发光。由于内过氧化物在低于−20 °C的温度下保持稳定,染料可在试管中生成然后被保存。当其注射进入动物体内时,升温的染料可在无任何激发光的条件下产生光信号。

    研究人员将这种方酸菁轮烷内过氧化物染料填充到微粒子中,并检测了其在活小鼠中的成像应用。“我们发现利用这个系统,光线可深入地穿透到动物身体的各个部位,”Smith.说:“它能够穿透骨骼、器官以及许多能够散射或吸收光线的物体。”

    这种染料的另一个优点是它能够保持高度的荧光。Smith说:“利用这种染料在化学发光模体中既可以进行深层组织成像,同时也可以切换进行浅层成像。”目前一些初期的数据表明这种化学发光可获得重现,利用这一特性研究人员或许能进一步地提高检测的灵敏度。

    目前Smith正兴致勃勃地进行各种实验检测这些染料的应用范围。他希望能将这些染料运用到小鼠的深层肿瘤组织成像中,并在不久的将来进入到临床应用。此外Smith相信这些化学发光染料所具有的高敏感性将使其在实验室的体外试验中获得广泛的应用。

(生物通:何嫱)

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