利用短寿命近红外染料和门控成像技术对化学计量学与药代动力学进行体外及体内相量分析

摘要： 我们介绍了一种利用近红外（NIR）染料对复杂系统进行时间分辨多重分析的新方法，适用于体外和体内研究。研究表明，通过相量分析法——一种计算高效且用户友好的复数荧光强度衰减表示方式（该方式通过脉冲激光激发和时间门控相机成像获得），可以快速精确地实现近红外荧光团短寿命（亚纳秒级）和化学计量的体外定量分析。我们将该方法应用于两种不同模型体系（体外一抗/二抗结合及细胞培养中配体/受体结合）的F?rster共振能量转移结合平衡研究。随后将其拓展至活体小鼠转铁蛋白与转铁蛋白受体结合药代动力学的动态成像，阐明了特定器官中转铁蛋白差异性蓄积的动力学过程，并能直接区分特异性与非特异性结合。本方法通过免费软件实现，兼具时间分辨近红外成像的优势（包括更优的组织穿透性和无背景成像），同时显著简化和加速了数据处理与解读过程，并保持定量特性。这些进展使该方法在体外和体内分子成像领域具有广泛应用前景，还可延伸至图像引导手术或光学断层扫描等多样化应用场景。