摘要
肝癌切除术前准确地定位病灶并施行完整的外科切除将有益于患者的远期生存。光学分子影像技术具有实时、高灵敏度和高分辨率的优势，其在肝癌手术切除中具有潜在应用价值。近年来，近红外长余辉纳米材料(NPLNPs)在生物成像中的应用得到了越来越多的关注，其激发和发光分离的特性使其成为了在体光学成像的理想造影剂，为长时间体内肿瘤的高灵敏度成像提供了新的可能性。目前近红外长余辉纳米探针应用于肝癌成像及术中导航的文献报道较少。 目的: 制备一种近红外长余辉纳米探针ZnGa2O4Cr0.004(ZGC)，使其满足CT成像要求并可以持续发光成像，以实现术前肿瘤的精确定位，指导术中精确的手术切除。 方法: 通过水热合成法制备ZGC纳米探针。使用透射电子显微镜、扫描电子显微镜观察探针的形貌特征及颗粒大小;采用动态光散射法检测探针的水合粒径分布;使用荧光分光光度计对探针进行光学表征。采用MTS法测定探针的细胞毒性，组织病理学观察探针的组织毒性。通过体外实验对探针的近红外持续发光成像和CT成像的性能进行检测。在生物应用方面，利用IVIS成像系统观察探针在健康小鼠体内的生物分布及代谢情况;之后使用IVIS成像系统对皮下肝癌裸鼠进行持续发光成像，使用实验室自制的CT成像设备对原位肝癌裸鼠进行CT成像，在术前进行肿瘤定位。最后，验证近红外持续发光成像指导肝癌手术的可行性。 结果: 1.ZGC纳米探针的表征结果：粒径大小集中在10nm左右，为单晶尖晶石结构，颗粒分散性良好。探针的发射峰值为696nm，在254nm波长的紫外灯下激发5分钟后的余晖可持续约5小时，余晖衰弱后，用LED灯照射1分钟，探针可再次被激活，余晖可持续约60分钟。 2.ZGC纳米探针的毒性实验结果：ZGC既没有细胞毒性也不会对组织产生毒性。 3.体外持续发光成像及CT成像的性能检测结果：探针的持续发光光学信号强度及CT值与探针的浓度呈显著的线性相关。 4.探针在健康小鼠体内代谢实验结果：探针进入体内主要富集在小鼠的肝脏，经过肝胆清除系统进入肠道，最终排出体外。 5.肝癌荷瘤裸鼠的CT成像和持续发光成像结果：CT信号和余晖信号在肝组织中有显著的阳性对比增强，但是肿瘤部位未见明显增强信号。 6.探针指导肝癌手术实验结果：ZGC的持续发光成像可在术中准确定位肿瘤，指导肝切除手术。 结论: ZGC纳米探针具有良好的稳定性和生物相容性，可用于CT成像和持续发光成像，在术前提供精准的肿瘤定位，同时持续发光成像的特性还可以指导肝癌手术切除，有助于术中准确定位病灶，指导更彻底的肿瘤切除。该探针在准确的肝癌成像和指导术中肿瘤精准切除中具有巨大的潜力。
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