腫瘤惡性腫瘤的識(shí)別在癌癥的臨床管理中起著至關(guān)重要的作用。目前，活檢是大多數(shù)腫瘤病例鑒別惡性腫瘤的金標(biāo)準(zhǔn)，然而，活檢具有侵入性，會(huì)給患者帶來極大的不適，并且由于取樣過程復(fù)雜，可能會(huì)增加遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的風(fēng)險(xiǎn)。隨著分子成像探針的發(fā)展，非侵入性醫(yī)學(xué)成像方法，如磁共振成像(MRI)、熒光成像(FI)、計(jì)算機(jī)斷層掃描和超聲等，已被用于非侵入性腫瘤診斷。然而，大多數(shù)成像策略通常依賴于缺乏識(shí)別腫瘤惡性腫瘤的特異性的成像探針。
考慮到壞死細(xì)胞死亡和過表達(dá)的鉀離子(K+)通道是惡性腫瘤的主要標(biāo)志，但對(duì)于良性腫瘤并非如此，因此與良性組織相比，惡性腫瘤微環(huán)境中的細(xì)胞外 K+濃度顯著升高?；诖耍虾＝煌ù髮W(xué)凌戴順教授領(lǐng)銜的一項(xiàng)新研究報(bào)告了一種K+敏感雙模成像探頭(KDMN)，可實(shí)現(xiàn)腫瘤實(shí)時(shí)成像，同時(shí)識(shí)別惡性腫瘤。
KDMN 由嵌入磁性介孔二氧化硅納米顆粒中的光學(xué) K+指示劑組成，隨后涂有 K+選擇性膜，該膜僅允許 K+通過而排除其他陽離子。KDMNs 提供卓越的 MR 對(duì)比效果和 K+特定的FI 性能。此外，KDMN 增強(qiáng)的 MRI 在腫瘤部位賦予衰減信號(hào)，以進(jìn)行有效的腫瘤檢測(cè)。同時(shí)，基于KDMN的K+敏感FI在惡性腫瘤和良性腫瘤之間提供了顯著的熒光信號(hào)差異，因?yàn)榧?xì)胞外K+升高惡性腫瘤微環(huán)境中的濃度。值得注意的是，基于KDMN的MRI和FI通過級(jí)聯(lián)邏輯電路集成，成功實(shí)現(xiàn)了雙模成像結(jié)果的自我確認(rèn)，從而實(shí)現(xiàn)了腫瘤惡性腫瘤的可靠、準(zhǔn)確成像。
該研究最近發(fā)表在《國(guó)家科學(xué)評(píng)論》上。第一作者為王啟月博士，通訊作者為上海交通大學(xué)凌戴順教授和浙江大學(xué)李方元教授。“這是首次展示用于 MRI/FI 交叉檢查診斷腫瘤惡性腫瘤的 K+敏感雙模式成像探頭，”Ling 教授說。“而且這種離子敏感級(jí)聯(lián)‘AND’邏輯成像策略將為開發(fā)下一代成像探針鋪平道路，以高度敏感和準(zhǔn)確地診斷離子失衡相關(guān)疾病。”
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