近日,我校药物合成研究所赵轩博士在国际权威期刊Coordination Chemistry Reviews (中科院SCI化学大类一区Top期刊,IF: 20.3)上发表了题为“Advanced optical imaging technology in the near infrared window for cell tracking in vivo”的综述论文。PP电子学院为第一完成单元,藥學院赵轩博士为该论文的第一作者,马永敏教授加入了相关指导事情,云南大学藥學院的雷祖海教授为通讯作者。

论文首頁
近些年,細胞治療在現代生物醫藥領域正經曆快速增長。而實時跟蹤和檢測移植後的細胞在活體內的命運和功效對于細胞療法治療效率的預測和評估以及探索生物系統的生理和病理過程發揮著至關重要的作用。非侵入式活體細胞追蹤技術是一種新興的成像要领,可以用于活體細胞追蹤與檢測,爲直接探究細胞在生物體內的生理過程和病理機制研究提供了一種有效的要领。近紅外光學成像(NIR,700-1700nm)因其具有多種內在固有的優勢,如高靈敏度和高時空分辨率、實時方式、低成本和無電離輻射等,被認爲是現代生物醫學領域基礎研究和臨床實踐中最具有應用發展前景的活體細胞跟蹤與成像方式。

活體細胞跟蹤示意圖
在這篇綜述中,作者對近紅外光學成像技術在活體細胞跟蹤與檢測方面的生物應用進行了系統而全面的闡述。
首先,作者闡述了影響活體內細胞追蹤與成像清晰度和分辨率的細胞光學標記試劑的關鍵參數,如細胞標記亮度、化學穩定性和光穩定性、組織穿透深度和生物宁静性等。同時,作者全面分析了光學細胞標記試劑存在的問題並討論了如何提高標記效率的战略和要领。
其次,作者進一步討論了目前廣泛使用的直接和間接細胞標記方式的實驗過程和原則。同時,作者也總結归纳综合了這兩種標記方式在生物醫藥應用中的優點和缺點以及應用範圍。
接著,作者重點介紹最近使用各種各樣的近紅外光學成像技術在差异種類的細胞中進行活體細胞跟蹤成像的代表性例子。作者總結和歸納了近紅外熒光、生物發光/化學發光、光聲成像、拉曼成像、核磁成像以及放射性成像技術的優缺點。然後,作者重點總結了這些成像技術在差异的動物疾病模型中對幹細胞、免疫細胞和癌細胞等進行活體細胞跟蹤與研究,爲預測與評估細胞療法的治療效率、探索生理過程以及研究各種各樣疾病的發病機制提供了機會和可能。同時,作者客觀評價了這些研究事情的價值,並適當地展望其潛在的應用領域。
最後,作者詳細地分析和討論了近紅外光學成像技術用于細胞跟蹤與成像面臨的挑戰以及未來的研究偏向和應用潛力,並進一步展望了先進的光學成像技術在糖代謝細胞標記與跟蹤、多重細胞跟蹤與檢測、多模態成像、原位活體細胞標記與跟蹤等方面的發展潛力和機遇。
全文連接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0010854524005241
Coordination Chemistry Reviews創刊于1966年,是目前化學學科權威性的綜合性學術期刊之一,由愛思唯爾(Elsevier)出书。該刊重點刊登配位化學相關的金屬有機化學、超分子化學、理論化學、生物無機化學、质料化學等領域重要的綜述性論文。