研究目的
开发一种安全有效的脑胶质瘤靶向有机探针，该探针在第二近红外窗口具有强吸收能力，可用于脑胶质瘤的深度光声成像，从而克服光衰减和高背景干扰等挑战。
研究成果
该研究利用A1094@RGD-HBc成功展示了新型AIAE现象，实现了脑胶质瘤的深度NIR II光声成像，信号放大九倍且可精确定位至5.9毫米深度。该制剂表现出优异的靶向性、低细胞毒性和与SPECT成像的兼容性，在临床诊断应用及基于AIAE对比剂的未来发展方面极具前景。
研究不足
该研究仅限于临床前模型（小鼠），转化为人类临床应用还需进一步验证。5.9毫米的穿透深度虽有提升，但对极深部脑肿瘤可能仍不足。其在人体中的特异性和长期生物相容性尚未完全明确。
1：实验设计与方法选择：
设计并合成了包裹于RGD-HBc蛋白中的介离子染料A1094，利用聚集诱导吸收增强（AIAE）效应提升近红外二区光声成像效果。采用密度泛函理论计算最高占据分子轨道（HOMO）与最低未占分子轨道（LUMO）。
2：样本选择与数据来源：
使用人源胶质母细胞瘤细胞系U87MG及小鼠原位脑胶质瘤模型，数据来源于体外与体内实验。
3：实验仪器与材料清单：
包含透射电镜、动态光散射仪、流式细胞仪、共聚焦显微镜、自主搭建的声学分辨率光声显微镜（AR-PAM）系统、光学参量振荡器、中性密度滤光片、反射镜、半波片、透镜组、凸透镜、分束镜、光纤耦合器、光电二极管、圆锥透镜、水箱、超声脉冲接收器、数据采集卡及个人电脑。材料包括A1094染料、RGD-HBc蛋白、DMSO、PBS等。
4：实验步骤与操作流程：
合成A1094并封装至RGD-HBc蛋白，表征其理化性质、稳定性及体外AIAE性能；开展细胞选择性及细胞毒性研究；通过荷瘤小鼠的PAI和SPECT成像进行活体研究，并辅以生物分布和组织学分析。
5：数据分析方法：
利用专业软件分析吸收光谱、光声信号幅值、荧光强度及成像数据，采用统计方法进行对比分析。
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transmission electron microscope
Used for characterizing the size and morphology of A1094@RGD-HBc nanoparticles.
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dynamic light scattering
Used for measuring the size distribution of A1094@RGD-HBc nanoparticles.
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flow cytometry
Used for analyzing cellular uptake and selectivity of RGD-HBc in U87MG cells.
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confocal microscopy
Used for imaging cellular uptake of A1094@RGD-HBc in U87MG cells.
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acoustic-resolution photoacoustic microscopy
AR-PAM
home-made
Used for in vivo photoacoustic imaging of brain gliomas in mice.
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optical parametric oscillator
OPO
Part of the AR-PAM system for generating laser light.
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neutral density filter
NDF
Used in the AR-PAM system to control laser intensity.
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half-wave plate
HWP
Used in the AR-PAM system for polarization control.
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photodiode
PD
Used in the AR-PAM system for detecting light signals.
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ultrasonic pulser/receiver
UPR
Part of the AR-PAM system for generating and receiving ultrasound signals.
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data acquisition card
DAQ
Used in the AR-PAM system for data collection and processing.
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