智能双刺激触发生物成像纳米平台：协同缺氧/pH发光成像与MRI的整合创新

本文开发了一种基于二氟硼β-二酮（BF2dbm）的双模态纳米探针，实现缺氧/pH协同响应的发光成像与磁共振成像（MRI）结合。该平台通过Gd3+配位增强弛豫率，具备高生物相容性，为肿瘤早期诊断及诊疗一体化生物医学技术提供新策略。

　　

亮点

材料

2,2′-偶氮二异丁腈（AIBN, 98?%，Aldrich）经乙醇重结晶纯化。甲基丙烯酰氯（明兴化学公司）在使用前经减压蒸馏处理。1-(4-羟基苯基)乙酮（能源化学）、苯甲酸甲酯（国药化学试剂）、二氯甲烷和三乙胺（TEA）经CaH₂蒸馏后于氩气氛下室温储存。三氟化硼醚合物在使用前保存于干燥器中。Gd₂O₃（99.9?%，北京方德之星科技）直接使用无需进一步纯化。

聚合物结构与纳米粒子表征

通过RAFT聚合成功合成了含有β-二酮侧基的精密聚合物，包括均聚物PDKMA₆₇（PD）及其与寡聚乙二醇甲基丙烯酸酯的嵌段共聚物PDKMA₆₇-b-POEGMA₈₇（PDO）（方案1）。经尺寸排阻色谱（SEC）和¹H NMR谱（表S1，图S1、S3和S6）测定的分子量与理论值高度吻合。嵌段共聚物PDO可直接转化为对应的二氟硼衍生物，形成具有双发射特性的纳米探针。

结论

本研究开发了一种智能生物相容性双模态二氟硼二酮纳米粒子探针，用于非侵入性的同步磁共振成像（MRI）与缺氧/pH发光成像。均质纳米传感器集高弛豫率MRI与高灵敏度发光生物成像于一体，这一点通过共聚焦显微镜（CLSM）和弛豫率研究得以验证。长寿命荧光特性使纳米探针对氧猝灭高度敏感。此外，pH与缺氧的协同响应显著提升了肿瘤微环境识别的准确性，为精准医学成像提供了新型工具。