基于活性氧响应的荧光-光声双模态探针用于动脉粥样硬化斑块成像

ROS-trig gered probe TPA-QO-B for NIR FL/PA dual-modal imaging of atherosclerotic plaques.

动脉粥样硬化（AS）是心血管疾病的重要诱因，精准检测对于其早期识别和治疗至关重要 。AS进程中，活性氧（ROS）通过诱导氧化应激和M1型巨噬细胞的活化，促进氧化低密度脂蛋白（ox-LDL）形成及泡沫细胞积聚，进一步推动病变发展。然而，现有的单模态成像技术（如超声、磁共振成像（MRI）、正电子发射断层扫描（PET）和计算机断层扫描（CT））在AS的诊断和监测中存在侵入性强、灵敏度低、辐射风险高和成本高等限制。

因此，本研究开发了一种基于ROS激活的荧光和光声（FL/PA）双模态近红外（NIR）成像探针TPA-QO-B，通过双信号放大策略提高了动脉粥样硬化检测 的准确性和深层组织的成像能力。TPA-QO-B探针由两个荧光团（TPA-Q和O-OH）和ROS敏感基团苯硼酸酯构成。首先，通过Knoevenagel反应将TPA-QI与Q-OH偶联，得到NIR荧光染料TPA-QO-OH，具有扩展的NIR吸收光谱，提高了PA成像能力，并减少了生物自发荧光的干扰。随后，将苯硼酸酯基团引入TPA-QO-OH，生成TPA-QO-B，探针吸收峰蓝移，并抑制分子内电荷转移（ICT）过程，关闭了初始NIR FL/PA信号。在ROS存在下，苯硼酸酯基团脱离，TPA-QO-B转化为TPA-QO-OH，伴随着吸收波长的红移和ICT过程的激活，实现了ROS响应的FL/PA信号增强。

综上所述，该研究 开发的ROS响应型FL/PA双模态成像探针TPA-QO-B，基于ROS特异性激活的双信号协同放大策略，显著提升了动脉粥样硬化的检测灵敏度和深层组织成像能力，为生命科学领域的疾病诊断提供了强有力的支持。华东理工大学博士生余倩倩与上海交通大学医学院附属仁济医院上海市肿瘤研究所博士生段诣是论文的共同第一作者。华东理工大学王琪教授、朱志荣博士后与复旦大学附属中山医院王利新教授为论文的共同通讯作者。

华东理工大学王琪教授 ： 博士生导师，主持国家自然科学基金优秀青年基金，面上基金，青年基金，骨干参与国家重点研究计划等科研项目。入选上海市“浦江人才”计划，上海市东方英才计划团队骨干之一。在Adv. Mater.、Adv. Funct. Mater.、Natl. Sci. Rev.、CCS Chem.、Chem. Sci.、Biomaterials等杂志上发表SCI论文50余篇。申请中国专利6项（授权5项）。先后入选中国抗癌协会纳米肿瘤学专业委员会委员、中国医药生物技术协会造影技术分会委员、上海市药学会会员、上海药学会药剂学青年专委会委员、中国医药卫生文化协会医工融合分会委员。

个人 主页：

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复旦大学附属中山医院副院长王利新教授 ： 博士生导师，主持863子课题、国家自然科学基金、教育部新教师基金、上海市科委自然基金等课题20项。在Cell Discovery、PNAS、ATVB、J Am Chem Soc、Adv Mater等杂志上发表SCI文章50余篇。参编《黄家驷外科学》、《实用外科》等专著10部，主编《血管外科病例解析》。获得专利31项，已商业转化3项。担任Journal of Endovascular Therapy、European Journal of Medical Research、Journal of thoracic disease、Global Translational Medicine等杂志通讯编委。获得上海市东方英才-拔尖计划、上海市杰出青年医学人才计划、上海市卫生系统优秀学科带头人、上海市卫健委“青年百人计划”称号。获得教育部科学技术进步二等奖、上海市创新成果奖二等奖和上海市星光计划一等奖等多项学术奖项。获得上海市五一劳动奖章及首届“国之名医—青年新锐”奖和第六届白求恩式好医生荣誉。

华东理工大学朱志荣博后 ： 2022年博士毕业于华东理工大学，获应用化学博士学位，随后留校从事博士后科学研究。博士期间曾获成思危名誉校长奖学金、上海市优秀毕业生等奖励和荣誉。入选2022年上海市超级博士后激励计划，主持国自然青年基金项目，中国博士后面上项目，参与国自然面上项目（1项）。目前发表SCI论文19篇，其中以第一/共一/通讯作者在Advanced Materials，National Science Review，Biomaterials，ACS Materials Letters，Aggregate等期刊发表SCI论文8篇。申请专利6项，授权3项。