近红外稀土纳米颗粒可对癌症免疫疗法动态成像

美国斯坦福大学Hongjie Dai团队使用超亮近红外IIb（NIR-IIb）稀土纳米颗粒对免疫疗法进行体内分子成像，可清晰照亮皮肤下的肿瘤，有利于预测患者对免疫治疗的反应，并跟踪治疗进展。相关研究成果9月30日在《自然—生物技术》上发表。

NIR-IIb（1,500–1,700nm）窗口是哺乳动物深层组织光学成像的理想选择，但缺少明亮且生物相容的探针。

研究人员开发了生物相容性的立方相（α相）-基稀土纳米粒子（ErNPs），在大约1600 nm处显示出明亮的下转换发光，用于小鼠癌症免疫疗法的动态成像。研究人员使用带有抗PD-L1（程序性细胞死亡1配体-1）抗体的交联亲水聚合物层功能化的ErNPs在结肠癌小鼠模型中对PD-L1进行分子成像，并实现了肿瘤至正常组织信号比约为40。ErNPs的长发光寿命（约4.6μms）可实现在同一1600nm窗口内发射的ErNPs和硫化铅量子点的同时成像。

PD-L1和CD8的体内NIR-IIb分子成像显示，在肿瘤微环境中对免疫疗法的响应的细胞毒性T淋巴细胞，并且由于免疫激活而改变了肿瘤和脾脏中的CD8信号。交联的功能化层可在2周内促进90％的ErNP排出体外，并且在小鼠中没有可检测到的毒性。

研究人员称这种红外视觉为非侵入性窥视生物组织，这项技术可以无创识别对药物反应良好的患者，而无需对肿瘤进行取样或者活检，有利于生物和医学研究人员研究细胞内的基本过程，外科医生也能够更精确地切除肿瘤。这项技术依赖于含有铒元素的纳米颗粒，铒因其独特的红外发光性能而受到化学家的重视。

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