68Ga标记荧光染料Alexa FluorTM 594用于蛛网膜下腔出血多模态成像的突破性研究

本研究针对动脉瘤性蛛网膜下腔出血(aSAH)的病理机制探索难题，创新性地将荧光染料Alexa FluorTM 594与正电子核素68Ga通过NODA-GA-NHS酯螯合，开发出新型双模态示踪剂[68Ga]Ga-NODA-GA-Alexa FluorTM 594。德国亚琛工业大学医院团队通过优化反应条件（80℃、20:1螯合比）实现>85%的放射化学产率，为活体示踪血管周围间隙（PVS）功能障碍提供全新PET/荧光成像工具，对揭示aSAH后类淋巴系统清除障碍机制具有重要价值。

　　

动脉瘤性蛛网膜下腔出血(aSAH)作为致死率高达50%的卒中类型，其病理机制至今仍是神经科学领域的重大挑战。当脑动脉瘤破裂导致血液涌入蛛网膜下腔时，不仅会引发急性脑损伤，更会通过皮质扩散性抑制、血脑屏障破坏等次级反应加剧神经损伤。近年来，科学家们发现血管周围间隙（Perivascular Space, PVS）内荧光染料Alexa Fluor^TM 594的异常分布可能暗示类淋巴系统（glymphatic system）功能障碍，但传统荧光成像无法实现活体动态监测。

为解决这一技术瓶颈，德国亚琛工业大学医院（RWTH Aachen University Hospital）核医学科Andreas Theodor Josef Vogg团队联合神经外科转化神经生物学部门，创新性地将PET成像技术与荧光标记相结合。研究人员选择Alexa Fluor^TM 594 1,5-二氨基戊烷作为示踪剂骨架，通过NODA-GA-NHS酯螯合剂与正电子核素⁶⁸Ga进行放射性标记，开发出双模态探针[^{68Ga]Ga-NODA-GA-Alexa FluorTM 594。这项突破性成果发表在《EJNMMI Radiopharmacy and Chemistry》期刊，为揭示aSAH后类淋巴系统功能障碍机制提供了全新研究工具。}

关键技术方法包括：1）在乙腈溶剂体系中80℃条件下完成NODA-GA-NHS酯与染料的共价偶联；2）采用C18固相萃取柱纯化螯合物；3）优化⁶⁸Ga标记条件（125μM前体浓度，80℃反应15分钟）；4）通过HPLC和Orbitrap质谱进行产物表征；5）建立适用于动物实验的放大制备流程（20MBq剂量，<3%杂质）。

结果部分核心发现：
Conjugation optimization：在80℃反应温度、20:1螯合比例条件下，30分钟内实现50%偶联效率，质谱检测到1164.4(M+H)特征峰证实产物形成。
Radiolabeling efficiency：前体浓度>125μM时室温即可获得>85%放射化学转化率（RCC），动物实验放大制备需提升至80℃维持相同效率。
Product characterization：HPLC分析显示产物保留染料原有光学特性，未出现荧光淬灭现象。

讨论与意义：
该研究首次实现Alexa Fluor^TM 594染料的⁶⁸Ga标记，突破传统荧光成像的深度限制。通过PET技术可动态观察示踪剂在PVS中的三维分布，特别适用于aSAH后血凝块阻碍类淋巴系统清除功能的机制研究。值得注意的是，螯合物在生理条件下的稳定性（pH 4.5-7.4）及双模态特性（PET/荧光）使其成为研究神经血管单元功能障碍的理想工具。未来应用将聚焦于：1）建立aSAH动物模型示踪标准；2）开发针对PVS功能障碍的靶向治疗策略；3）探索其他神经系统疾病的类淋巴系统成像方案。这项技术突破为神经科学领域提供了一把打开"脑内清洁系统"黑箱的金钥匙。