林辉教授/钱骏教授/唐本忠院士/齐迹教授AHM：AIE纳米颗粒辅助NIR-II荧光成像引导炎症性肠病诊断和手术

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炎症性肠病（IBD）是一类慢性、进行性和免疫介导的肠道疾病，主要包括克罗恩病和溃疡性结肠炎。由于炎症性肠病的病因不明，早期诊断和正确处理是改善预后的关键。目前炎症性肠病在基础研究中存在评价手段相对缺乏、单一的问题，而在临床实践中缺乏能够准确识别病灶并引导手术切除的探针。近红外II区（900-1880 nm）荧光成像相比近红外I区（700-900 nm）组织散射小、穿透深度大、组织自荧光低，从而在成像上具备时间空间分辨率高、信号背景比高及成像深度深的优点，在生物成像尤其是活体成像中具有其独特优势，而其探针的开发是制约该技术手段发展的关键问题之一。目前开发的近红外II区荧光探针中，有机聚集诱导发光（AIE）材料因其稳定高、荧光亮度强、使用方便、生物亲容性好等优势，是该领域的研究热点。
近期，浙江大学医学院附属邵逸夫医院林辉教授课题组、浙江大学光电学院钱骏教授课题组、香港中文大学（深圳）唐本忠院士团队和南开大学齐迹教授在Advanced Healthcare Materials上发表了题为“Aggregation-Induced Emission (AIE) Nanoparticles-Assisted NIR-II Fluorescence Imaging-Guided Diagnosis and Surgery for Inflammatory Bowel Disease (IBD)”的文章（DOI: 10.1002/adhm.202101043）。针对目前炎症性肠病研究中的难点，研究选用名为BPN-BBTD的近红外II区AIE荧光探针，包裹到两亲性聚合物Pluronic F-127中，借助近红外二区高穿透深度、高信号背景比、低组织自荧光的优势，从全新维度对IBD小鼠模型疾病进展和药物干预反应进行评估（图1）。该研究还首次在动物层面实现了近红外二区荧光成像引导下的IBD病变肠段的精准定位和切除，提示AIE纳米颗粒在炎症性肠病的手术导航中具有较大应用前景（图2）。最后，为研究BPN-BBTD纳米颗粒在肠壁内的分布，该团队使用了钱骏教授课题组与宁波舜宇仪器有限公司合作研发的商用电动近红外二区荧光宽场显微镜（NIR II-MS, Sunny Optical Technology (Group) Co., LTD）。该套设备无需将组织制备成病理切片，即可对组织内纳米颗粒信号进行直接探测，研究信号分布规律。结果表明AIE纳米颗粒主要聚集在粘膜层和粘膜下层，与病理切片中提示的炎症部位一致（图3）。
本文第一作者为浙江大学光电学院博士后樊潇霄博士，共同第一作者为浙江大学医学院附属邵逸夫医院博士研究生夏启铭。此研究得到国家自然科学基金、浙江省重点研发计划等项目资助支持。 
图1 BPN-BBTD@F127 纳米颗粒的制备、IBD小鼠的近红外二区诊断和荧光导航手术 
图2 近红外二区荧光引导下的病变肠段切除 A)近红外二区荧光引导手术示意图B) IBD小鼠肠段大体形态。C)IBD小鼠肠段的近红外二区显像。D,E)具有或不具有近红外二区信号的IBD小鼠肠段H&E染色。 F-i)793 nm 激光激发下，炎症肠段精准定位；ii)病变肠段切除；iii)肠壁前侧吻合；iv)肠壁后侧吻合。 
图3 炎症性肠病病变肠段的近红外二区荧光宽场显微成像 A-C）样本摆放及宽场显微成像方法。D）结肠壁解剖结构示意图。E）浆膜层层析成像。F）肌层层析成像。G）粘膜及粘膜下层层析成像。H,I）两个病灶病理切片近红外宽场显微成像及H&E染色。 原文链接

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adhm.202101043

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