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

Techpai 8月 24, 2020 2419 浏览 0

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。

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