研究人员用高灵敏光声纳米探针实现分子水平非侵入性成像动脉粥样硬化斑块

8月16日,北京大学基础医学院郑乐民教授团队在Advanced Materials在线发表了题为“Non-invasive nanoprobe for in vivo photoacoustic imaging of vulnerable atherosclerotic plaque”的研究论文。该研究发展了一种高灵敏光声纳米探针,在分子水平实现了对动脉粥样硬化(AS)不稳定斑块非侵入性在体光声成像(photoacoustic imaging),为心血管疾病诊断技术的发展提供了一种新方法。
AS是引起心血管疾病的重要原因,能够在分子水平识别不稳定斑块,对心血管疾病预防和治疗尤为重要。泡沫细胞是动脉粥样硬化不稳定斑块的主要成分,并且在泡沫细胞中骨桥蛋白(OPN)的表达明显增高。基于以上背景,该研究团队设计并合成了一种高灵敏的纳米探针OPN Ab/Ti3C2/ICG,该探针可通过对泡沫细胞表面OPN抗原的特异识别作用,靶向富集到不稳定斑块局灶部位,从而实现对不稳定斑块的非侵入性在体光声成像。
该研究团队利用Ti3C2纳米片做载体共负载OPN Ab和ICG分子。所形成的OPN Ab/Ti3C2/ICG纳米探针显示出卓越的荧光成像和光声成像性能。通过荧光成像方法,OPN Ab/Ti3C2/ICG纳米探针在细胞水平和组织水平分别呈现出对泡沫细胞和AS不稳定斑块组织的靶向识别性。OPN Ab/Ti3C2/ICG纳米探针通过静脉注射到apoE-/- AS斑块模型小鼠体内,在富含不稳定斑块的主动脉弓部位呈现出明显的光声信号。这一结果表明,OPN Ab/Ti3C2/ICG纳米探针可在分子水平识别AS不稳定斑块的主要成分,为非侵入性可视化区分AS不稳定斑块提供了新的思路。

OPN Ab/Ti3C2/ICG纳米探针的合成以及对不稳定斑块的靶向识别
北京大学工学院博士后葛晓晓和北京大学基础医学院博士研究生崔宏图为论文的共同第一作者,郑乐民为通讯作者,这项研究同时获得北京大学工学院郭少军研究员的帮助。该研究得到国家自然科学基金委“血管稳态与重构的调控机制重大研究计划”和面上基金的支持。

作者简介:

郑乐民,北京大学基础医学院心血管研究所副所长,教育部重点实验室主任助理。心血管代谢与蛋白质组学研究室主任,研究员,博士生导师。获得国家自然基金委“优秀青年基金”、中组部“万人计划”青年拔尖人才基金、教育部“新世纪人才基金”等。主持国自然血管重大专项培育基金国自然面上基金与青年基金(5项)、北京市面上基金(2项)等多项基金。
研究方向:
脂蛋白、脂质代谢与心脑血管功能研究。研究心脑血管疾病、代谢性疾病以及衰老等疾病状态下三者相互关系。脂蛋白研究重点为高密度脂蛋白(HDL),脂质代谢包括肠道菌群影响的相关代谢。
血管功能包括心血管脑血管等,特别是内皮细胞等研究。通过蛋白质组学与代谢组学技术来研究衰老相关的动脉粥样硬化等疾病中的重要代谢物,以及调控代谢的重要蛋白对血管功能影响。
结合新材料新技术研究在心脑血管功能方面的应用,包括治疗与体外诊断技术的应用与研究。结合纳米微粒材料对炎症细胞等进行标记与药物运输。
你可能感兴趣的文章:
- 美国橡树岭实验室开发带有”化学透镜”的显微镜
- 我国学者研制出可观测原子图像的“防震”显微镜
- 科学家开发出Piccope新型光学显微镜,可看到晶体原子中的电子
- 研究人员开发一种提高原子力显微镜成像技术的新方法
- 香港大学开发光纤激光显微镜为分析细胞分子和临床应用带来突破性进展
- 韩国COXEM公司推出新型台式显微镜EM-30N
- 伊利诺伊大学新研究推动了光学显微镜的发展
- 普渡大学开发的超高分辨率显微镜取得巨大突破
- 冷冻电镜新研究:利用廉价技术制作高分辨率图像
- 全球首个商业化3D病理组织影像系统
- 科学家在太赫兹成像技术取得新突破:开发低成本单像素太赫兹相机成像速度提升了100倍以上
- 科学家开发一种新型矩阵超声成像方法极大提高了分辨率
- 科学家借助冷冻电镜获得了迄今最清晰的蛋白质图像
- 哈工大在新型生物光学显微成像技术方向取得重要进展
- 世界上最小的成像设备可对血管内部进行3D扫描
- 全球首个商业化3D病理组织影像系统
- 光声成像探索深层组织:韩国科研团队用镍基纳米粒子开发一种低成本光声成像方法
- 研究人员利用Mesolens新成像技术发现细菌生物膜中新弱点
- 新的PET/MRI方法精准定位慢性疼痛位置,改变治疗方式
- 基于人工智能AI的增强医学超声应用
- 研究人员利用自动3D神经映射解开复杂的大脑网络
- 新型光场显微镜高速记录大脑神经元活动和血流的快速动态变化
- 我科学家首次实现亚分子分辨的单分子光致荧光成像
- 大连化物所利用自由能差指导开发超分辨成像自闪荧光染料
- TinyArray成像仪:UCI科学家开发了低成本、精准COVID-19抗体检测平台
- 韩研究团队成功开发能够感知短波红外线的硅光传感器
- 俄罗斯科学家研发出一项产生红外光电探测器矩阵的新技术
- 中国科大实现肿瘤光热治疗和疗效实时成像评估
- 打破常规!利用CCD相机实现中红外成像