手術切除通常是惡性腫瘤最常見和最有效的治療方法之一。然而外科醫生觸診和目視檢查並不足以確保區分惡性和正常的組織類型，因此可能導致不完全切除或健康組織不必要切除。相比於術前影像學檢查及手術中視覺檢查及觸診，活體螢光成像技術由於其即時性、高解析度、高特異性等檢測優勢，為精準手術導航技術領域提供了較好的應用前景。傳統的可見光區（400 - 750 nm）和近紅外一區（NIR-I, 750 - 900 nm）螢光，由於其組織穿透深度較淺和嚴重的自體螢光幹擾，極大地限制了螢光成像技術在腹腔以及淋巴結轉移病灶在手術導航中的應用。此外，手術切除過程中需要螢光探針具有長效的腫瘤內滯留時間和光穩定性。
圖1. 表面分別修飾配對DNA（L1/L2）和修飾靶向蛋白的近紅外探針。對於這兩種配對DNA修飾的探針採用兩針注入法，通過肝臟、腎臟的快速代謝，體內正常組織的螢光信號可以降到最低；腫瘤內的探針自組裝可以對腫瘤實現長達6小時的穩定標記，確保精準的手術導航。
針對上述兩個問題，張凡課題組與徐叢劍團隊合作，利用近紅外二區螢光探針（NIR-II, 1000 - 1700 nm）的深組織穿透和低自體螢光優勢，結合化學自組裝設計實現了探針在腫瘤內的長期穩定標記，極大地提高了光學成像的信噪比。初步實現了卵巢癌腹膜轉移以及淋巴結轉移腫瘤在螢光成像指導下精準切除（圖1），為該技術的臨床轉化應用提供了可能。
該工作得到了復旦大學化學系、聚合物工程國家重點實驗室、復旦大學先進材料實驗室、復旦大學附屬婦產科醫院、復旦大學上海醫學院婦產科學系、國家重點研發項目、國家傑出青年學者科學基金、上海市科委重點基礎研究項目、上海科學技術規劃委員會的大力支持。
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