近日👨🏻‍🦲😊，沐鸣开户張凡教授團隊提出將近紅外熒光壽命成像技術運用於活體多重檢測當中，有望成為一種全新的腫瘤精準診斷方法。該研究工作以Lifetime engineered NIR-II nanoparticles unlock multiplexed in vivo imaging （熒光壽命工程化的近紅外第二窗口納米顆粒解鎖活體多重成像）為題，發表於《自然·納米技術》期刊（Nature Nanotechnology 2018, 13, 941）👥👨🏿‍🎓。張凡課題組凡勇博士為第一作者。論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41565-018-0221-0。

       目前𓀕，對組織進行切片診斷腫瘤仍為臨床醫學中主要依賴的方法。然而在這一診斷方法的背後，卻隱藏著諸多風險與隱患。切片診斷技術不得不依賴於肉眼對腫瘤的性質、大小與階段做出判斷，導致診斷結果的精確度仍不能完全保證。同時，傳統的切片活檢過程也難以避免腫瘤細胞轉移的風險𓀔。因此🫅🏽，未來是否能開發一種全新的技術🕵🏿‍♂️，在無需通過手術切片的操作下實現腫瘤精準診斷就成為了巨大的挑戰。

       針對以上這個難題，張凡團隊提出了基於時間維度的多重成像方法🎠，並且設計了熒光壽命可調的近紅外二區（NIR-II）稀土納米顆粒作為探針。一方面由於生物組織對NIR-II的光有很低的吸收和散射，而且生物組織的自發熒光也很弱，使得NIR-II的光在組織中有較大的穿透深度以及高的成像信噪比。另一方面，相比於傳統的熒光強度，熒光壽命的數值具有很好的穩定性，不依賴於生物組織的穿透深度🏋🏼‍♂️。因此可以實現活體的多重成像和量化診斷👨🏿‍💻。該團隊利用能量延遲方法並結合對發光離子濃度的調控，實現了NIR-II區單一波長下熒光壽命三個量級以上的精確調節。最後將這種成像方法應用於乳腺癌腫瘤的精準診斷💡，其對腫瘤標誌物的定量檢測結果與傳統的免疫印跡法和免疫組織化學法相比有著很好的一致性。而相比於後兩者一次只能對一種腫瘤標誌物進行檢測👩🏻‍🦯‍➡️，這種新的時間維度成像方法可以原位實現同時定量多個腫瘤標記物，並且減少了傳統檢測方法在組織切片的製作、處理以及評分過程中所導致最終結果的差異性，也消除了在傳統活檢過程中腫瘤細胞轉移的風險，有望成為一種新的無創疾病診斷方法👨🏼‍🏭。

圖1.（a）不同熒光壽命的Er納米顆粒在離心管中的熒光壽命的偽色彩圖🤾🏿。（b）編碼小球中Er發射通道和Ho發射通道的熒光壽命和熒光強度隨著不同厚度生物組織的變化。（c）小鼠實驗的過程示意圖。（d）對MCF-7和BT-474乳腺癌腫瘤上不同標誌物的定量檢測。