丁丹团队研发新型长余辉材料用于肿瘤切除手术导航相关论文刊发

丁丹关闭了实验室中的所有灯。在黑暗中，测试管中的余后荧光分子继续发光，发出红光。

这是一种新的长余辉材料，可用于肿瘤切除手术导航。丁丹称其为分子成像探针。研究小组进行的先前实验表明，探针可用于准确去除小鼠腹部转移模型中的微小肿瘤。相关论文最近发表在纳米通信中。

由丁丹（Ding Dan）领导的研究团队多年来一直在研究“聚合引起的发光”（AIE）荧光分子。结合了生物医学聚合物材料的新分子成像探针的设计和制备，他们正在探索其在主要疾病的诊断和治疗中的应用以及有关疾病发生和发育机制的研究。

精致的组合，较长的光芒

面对恶性肿瘤，切除通常是最常见的治疗方法。但是，仅通过仅依靠外科医生的触诊和视觉检查来完全区分恶性和正常组织。有时它会错误地受伤，有时会“误解”。因此，手术刀还需要一个“导航系统” - 荧光探针。探针在肿瘤中标记，肿瘤组织发出光，这意味着它发出了“对我火”的信号，以帮助实现肿瘤的准确切除。

该荧光探针必须具有长期的光稳定性，并且最好单独发光。

丁·丹（Ding Dan）是南卡伊大学（ ）生命科学学院的教育部和国家主要化学生物学的主要实验室的教授兼博士主管。其研究小组的研究方向是新分子成像探针的设计，制备和生物医学应用。

该团队首先针对材料- 。这是一个经典的化学发光分子，可以长期发光。但是在水相系统中，它经历了严重的信号淬火。也就是说，一旦触摸水长达导航，其发光时间只能持续几分钟，并且发光强度也很低 - 这不足以完成手术导航。

团队一直在研究的是发光荧光分子的聚集（）。它的第一个发现可以追溯到2001年香港科学技术大学院士唐·本宗（Tang ）团队。AIE是一种新型的荧光材料。 2016年，《自然》杂志将AIE材料的纳米构型列为支持“纳米革命”的四个最大纳米材料之一。它具有低的细胞毒性，稳定的光学特性，不惧怕水，具有强烈的亮度，但是如果没有实时激发，它就无法达到长时间的余辉发光。

可以合并两种材料的优势吗？研究小组首次设计了AIE分子并首次合成了具有AIE性能的近红外长发光发光纳米点（AGL AIE DOTS）。

这是一个链反应 - 在单个外源光激发后，纳米材料中产生的单线氧与前体分子相互作用以获得 -，这变得非常不稳定并发出黄光。而AIE分子吸收黄光并发出近红外光。通过化学激发和能量传递过程，可以实现超过10天以上的自循环近红外长余滴发射。一次点亮，将其照亮十天。

与近红外荧光材料相比，近红外的长余滴发光纳米模型具有更深的组织穿透能力和更高的可靠性比。简而言之，它使我们能够更清楚地对肿瘤组织进行分裂，并更清楚地看到它们。

除导航外，还可以进行体外诊断

利用AIE材料的特征，研究团队还具有其他创新。

丁丹介绍了他们设计了一种对过氧化亚硝酸盐阴离子响应的AIE分子并将其制成纳米颗粒。过氧化亚硝酸盐阴离子的过表达在炎症和肿瘤组织中都发生，但是炎症的pH值较低，而肿瘤的pH值为6.8至7.2之间。研究小组制备的纳米颗粒在遇到过氧化亚硝酸盐阴离子时会发出光；但是在酸性条件下，它们不会轻易发射。这允许肿瘤和炎症之间的高选择性，高灵敏度和实时区别。

从类似的角度来看，研究团队可以以不同的方式设计AIE分子，以使它们在遇到需要检测的标记时发光。就像安装另一扇门一样。只有输入相应的密码才能打开并明亮地发光。

将来，研究团队将围绕AIE分子进行更多文章：开发富含分子内运动单元的余后发光有机聚合物材料，并将探测器的设计概念扩展到长余开始发光成像。在生物医学使用中，早期诊断重要疾病，例如动脉粥样硬化，肿瘤切除手术导航，药物筛查，干细胞跟踪等。

近年来，丁·丹（Ding Dan）的团队已开始尝试工业化技术，并选择了合作生物技术公司来计划对试剂进行市场研究。该团队的目标是两个方向，一个是执行分子探针手术导航，另一个是进行体外测试。 （记者张·盖隆）