助力胃腸道癌癥早期檢測！上海交通大學發文：開發出“智能藥丸”

5月12日，上海交通大學研究團隊在期刊《Advanced Science》上發表了研究論文，題為“Wireless, Deep-Seeing Smart Pill: A NIR-II Fluorescence Imaging Capsule Endoscope for Gastrointestinal Cancer”，本研究報道了一種近紅外二區熒光成像膠囊內窺鏡（NIR-II FICE），這是一種用于早期胃腸道癌癥診斷的“智能藥丸”。NIR-II FICE 可以利用近紅外二區熒光納米探針（FNP）檢測 900 納米以上的近紅外二區特異性熒光信號。它具有高靈敏度、高分辨率、強組織穿透能力、高信噪比和高對比度成像等優點。實驗表明，NIR-II FICE 能夠檢測低至 5 微克/毫升的 FNP，并能對大范圍不規則區域和小至 100 微米的微小區域進行成像。在豬胃組織的體外實驗中，穿透深度達到 4 毫米，信噪比超過 13 分貝，對比度值均大于 0.5。體內實驗實現了對裸鼠病變部位的靶向成像。此外，一種無線供電、磁控裝置確保了 NIR-II FICE 的持續能量供應和精確運動。據知，這是首個用于近紅外二區熒光成像的膠囊內窺鏡平臺，推動了非侵入性胃腸道疾病診斷/治療和臨床研究的發展。

胃腸道癌癥：早期精準診斷的重要性

01

胃腸道癌癥對人類健康構成重大威脅，約占全球癌癥發病率的四分之一，癌癥相關死亡率高達三分之一。在早期階段，腫瘤通常較小且未發生轉移。在此階段治療腫瘤可顯著提高患者的 5 年生存率。然而，這一優勢取決于腫瘤能在潛在可治愈階段被發現。因此，早期且精準的診斷對于改善胃腸道癌癥患者的生存結果和預后至關重要。

NIR-II FICE 的靶向成像實驗

02

為了評估NIR-II FICE對癌組織的靶向成像能力，研究人員使用裸鼠進行了體內成像實驗。研究人員將FNP溶液分別靜脈注射到HCT116荷瘤小鼠和健康對照小鼠體內。研究結果表明，NIR-II FICE能夠通過NIR-II FNPs實現對病變組織的長期、特異性靶向成像和監測。這定量且穩健地驗證了NIR-II FICE靶向成像技術的有效性和穩定性，該技術在提高隱匿性病灶的檢出率以及提升早期胃腸道癌癥篩查的臨床準確性方面具有巨大潛力。實驗完成后，對小鼠的心、肝、脾、肺、腎進行了HE染色。病理結果表明，小鼠的心、肝、脾、肺、腎組織結構正常，未見毒性損傷、炎癥、變性或壞死跡象。

NIR-II FICE系統在胃腸道癌癥早期診斷中的潛力主要源于其卓越的分子靶向、高靈敏度檢測和深層組織成像能力。具體而言，CH1055@DSPE-PEG-FA FNP的整合確保了病灶部位的特異性富集，有助于檢測隱匿性微小病灶。這些條件的協同滿足不僅驗證了系統的可靠性，還為提高早期胃腸道癌癥檢測的診斷準確性提供了關鍵的技術支持。

小鼠NIR-II FICE熒光免疫細胞化學靶向成像

本研究證明了NIR-II FICE在腫瘤檢測中的巨大潛力。通過優化探針的效率并積累更多GLP級毒理學數據，NIR-II FICE有望成為一種強大的診斷工具。

結論

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NIR-II FICE系統為胃腸道癌癥的早期篩查提供了一種高質量、無創的成像解決方案，預計將在臨床診斷中發揮重要作用。

參考資料：

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.75532

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