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ACS Nano:借助纳米颗粒可实现肝癌细胞成像

来源:生物谷 2016-05-19 17:32

图片来自:medicalxpress.com

2016年5月18日/生物谷BIOON/--在多数的恶性肝脏肿瘤的治疗中,手术切除都是第一线的治疗方案。在肝脏肿瘤切除手术中,如果能更精细地区分肿瘤和正常组织的边缘,以及能够观测到微观损伤的区域,对于成功的肿瘤切除手术非常重要。美国纽约纪念斯隆-凯特琳癌症中心的Moritz F. Kircher博士领导的课题组,合成了一种硅包被、表面增强拉曼散射的纳米颗粒(NPs),可以用于肝脏肿瘤成像。

在临床治疗中,恶性肝脏肿瘤的最有效的方法就是手术切除,然而手术切除常常无法全部切除所有的恶性组织。在正常组织和恶性肿瘤组织的边缘非常难以区分,小块的肿瘤组织的遗存会严重影响术后的恢复。随着腹腔镜检查技术和机器手臂手术操作越来越普及,对于正常组织和肿瘤组织的边缘区分的意义更加重要。虽然现在存在很多种肝脏表明成像的工具,比如核磁共振成像,计算机断层扫描,正电子放射断层造影术,以及超声成像等,都存在着这样或者那样的不足。

美国科学家合成了一种新型的硅包被、表面增强拉曼散射的纳米颗粒(NPs)。这种纳米颗粒有三层的结构,最中心是金的核心,其外一层为一种拉曼报告分子,然后最外层为一层硅原子。虽然这些纳米颗粒的尺寸和表面化学性质并不均一,但是它们在活体小鼠中的行为相当接近,都能被很好的吸入肝脏组织并在正常细胞表面吸附。通过静脉注射这种纳米颗粒后,这种颗粒能够吸附在正常的肝脏组织细胞表面,而不会存在于癌细胞表面。在肝细胞癌和组织细胞肉瘤的小鼠模型中的实验发现,通过静脉注射后,小鼠的肝脏肿瘤可以通过拉曼成像被辨识出来。拉曼成像还可以发现肝脏和脾脏中的微观病变区域。与靛青绿荧光成像比较发现,这种纳米颗粒能够更好地显现出肝脏肿瘤区域,而且假阳性区域更少。

因此作者们认为该纳米可以比其他成像方式更高效、准确地显示出肿瘤组织。该方法的继续成熟,可能有助于临床手术中更精确定位恶性肝脏组织,从而使手术成功率更高,术后恢复更好。(生物谷Bioon.com)

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DOI: 10.1021/acsnano.5b07200

PMC:

PMID:

Imaging of Liver Tumors Using Surface-Enhanced Raman Scattering Nanoparticles

Complete surgical resection is the ideal first-line treatment for most liver malignancies. This goal would be facilitated by an intraoperative imaging method that enables more precise visualization of tumor margins and detection of otherwise invisible microscopic lesions. To this end, we synthesized silica-encapsulated surface-enhanced Raman scattering (SERS) nanoparticles (NPs) that act as a molecular imaging agent for liver malignancies. We hypothesized that, after intravenous administration, SERS NPs would avidly home to healthy liver tissue but not to intrahepatic malignancies. We tested these SERS NPs in genetically engineered mouse models of hepatocellular carcinoma and histiocytic sarcoma. After intravenous injection, liver tumors in both models were readily identifiable with Raman imaging. In addition, Raman imaging using SERS NPs enabled detection of microscopic lesions in liver and spleen. We compared the performance of SERS NPs to fluorescence imaging using indocyanine green (ICG). We found that SERS NPs delineate tumors more accurately and are less susceptible to photobleaching. Given the known advantages of SERS imaging, namely, high sensitivity and specific spectroscopic detection, these findings hold promise for improved resection of liver cancer.

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