具有NIR荧光功能的多模态纳米粒子用于前哨淋巴结和肿瘤成像

期刊名称：Bioconjugate Chemistry
原文标题：
Multifunctional Transferrin Encapsulated GdF3 Nanoparticles for Sentinel Lymph Node and Tumor Imaging
研究团队：国家卫生健康委员会人类疾病比较医学重点实验室，中国医学科学院医学实验动物研究所，CAMS & PUMC
发表日期：2020年11月06日
DOI：doi: 10.1021/acs.bioconjchem.0c00514

概述：

转铁蛋白作为一种内源性蛋白质，具有高生物相容性和低免疫原性，是理想的药物递送载体。通过生物矿化法制备转铁蛋白包裹的GdF3纳米粒子（NPs），获得的GdF3 @ Tf NPs可表现出积极的T2MRI和CT增强作用。此外，通过与放射性核素64Cu以及荧光染料Cy7结合，可以将PET和NIR荧光成像能力整合到纳米粒子中。据此，研究人员开发出了一种64Cu-GdF3 @ Tf-Cy7 NPs，并将其应用于小动物活体多模态成像。

与其他成像剂相比，64Cu-GdF3 @ Tf-Cy7 NPs不仅可以进行精确的前哨淋巴结（SLN）识别，而且可以对体内转铁蛋白受体过表达的结直肠肿瘤进行特异性成像。由于多种类型的肿瘤细胞均存在转铁蛋白受体高表达的现象，因此可以广泛利用该种新型纳米粒子进行定位与监测。

实验结果（部分）：

使用64Cu-GdF3 @ Tf-Cy7 NPs对健康小鼠进行活体SLN多模态成像。
i. 转铁蛋白包裹的GdF3 NPs表现出显著的T2MRI及CT对比度增强能力；
ii. PET/CT图像可用于确定纳米粒子的位置及数量；
iii. 皮下注射经近红外荧光染料Cyanine 7修饰的NPs后，对实验小鼠进行3D荧光断层扫描（FLECT/CT）成像，结果显示，药物在注射后3小时从注射部位迁移到左前哨淋巴结（左SLN中可观察到明显的荧光信号）。

将64Cu-GdF3 @ Tf-Cy7 NPs静脉注射到结直肠肿瘤细胞（SW480）荷瘤小鼠体内，然后进行多模态成像（成像结果与转铁蛋白封闭组进行对比，以确定药物的摄取主要是由于转铁蛋白与肿瘤细胞表面特定受体之间的靶向作用导致）。

技术聚焦：

涉及MRI、CT、PET和近红外3D荧光（FELCT/CT）的多模态成像剂可作为一种强大的工具，用于SLN和临床前肿瘤成像研究，以协助疾病诊断、评估治疗效果。与具有高分辨率特点的MRI和CT相比，PET和FLECT/CT功能的加入，使得成像剂具有更高的灵敏度；并且，与传统2D荧光成像相比，FLECT/CT可提供深部组织中3D荧光信号的细节以及病变部位的精确定位信息，使得多模态成像方法可以极大地克服传统单一模态成像的应用局限。

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