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李赞副教授带领的课题组,在国际化学领域顶级期刊《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition)上发表了题为“Ferroptosis-Impelled NIR Cyanine Dyes in Situ Generation Enabled Zero-Background Fluorescence Imaging and Precise Surgical Tumor Excision”的研究论文。
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硕士研究生解秀南为论文第一作者,李赞副教授与中国科学院杭州医学研究所渠凤丽教授为共同通讯作者,ACG漫画网
为该论文的第一署名单位和通讯单位。《德国应用化学》于1962年由John Wiley and Sons Ltd出版,是化学和材料领域的国际顶级期刊,JCR分区为一区,自然指数期刊,当前影响因子为17.0。


李赞课题组主要研究方向为生物传感分析,包括基于新型有机分子探针的生物活性物种分析、光动力学诊疗分子开发以及活性药物可控递送研究。目前该团队在Angewandte Chemie International Edition、Small、Biosensors and Bioelectronics、Analytical Chemistry等学术期刊发表论文30余篇,完成国家自然科学基金、山东省重大创新基金及山东省自然科学基金多项。
荧光成像技术因其能够实现病灶可视化和病理生物标志物定量分析,在生物医学领域展现出巨大潜力。然而,传统荧光成像技术常受非特异性探针激活及“高背景”荧光干扰,导致假阳性信号增加与信噪比降低,最终削弱其临床诊断的可靠性。
针对这一关键科学问题,李赞课题组创新性地提出一种“零背景”荧光成像策略,用于精确量化和评估索拉非尼诱导的铁死亡肿瘤中的羟基自由基(•OH)水平。该研究巧妙利用肿瘤铁死亡过程中产生的内源性•OH作为生物催化剂,触发单体(Cy420)的异质二聚化,直接在病灶原位生成近红外(NIR)发光的花菁染料(mCy849)。研究设计合成的十八烷基取代单体(Cy420)在血清白蛋白调控下,可发生从环状到方形纳米组装体的形态转变,并借助增强渗透保留效应(EPR)实现靶向性、长效性的肿瘤部位滞留。该策略的核心优势在于,原位生成的NIR染料(mCy849)通过其疏水性双十八烷基链驱动的自组装形成有效的屏蔽效应,从而显著抵抗分子氧化,确保荧光定量分析的准确性。

图注:荧光探针的设计策略和近红外荧光辅助下肿瘤精准切除示意图
探针分子可在经索拉非尼治疗的肝癌异种移植肿瘤模型中实现精确的“零背景”近红外成像。荷瘤小鼠在给药72小时后,肿瘤与背景信号比值(TBR)显著提高至13.2 ± 0.74,这一优异的成像对比度可有效辅助近红外荧光导航下的精准肿瘤切除。该研究工作不仅为羟基自由基的高灵敏、高特异性成像提供了强有力的工具,而且“零背景”荧光成像策略为“药物治疗-探针成像”协同调控肿瘤提供了全新的研究范式,在精准医学领域具有重要的理论意义和广阔的临床应用前景。

“用极致的严谨为大胆的创新护航,在支持性的‘土壤’中共同成长。”李赞表示这是他们团队一直坚持的“准则”和“风格”。他说,在分析领域,从样品制备、仪器操作到数据处理,任何一个微小的疏忽都可能导致结果的系统性偏差,这就要求必须守好“精准”这条生命线。同时,科研的本质是探索未知,注定与不确定性为伴,因此需要“敢于试错”的勇气,一个设计巧妙的“失败”实验,其价值往往远大于一个意料之中的简单成功。当研究团队充满开放、互信的氛围,当大家乐于分享失败教训、敢于提出非常规想法并能毫无顾虑地交流探讨时,个人的思维局限便得以打破,集体的智慧就能成为最宝贵的资源。
编辑:李文振 编审:黄江滔