DSPE-PEG-CY5.5@金纳米棒复合探针的多模态成像‌

DSPE-PEG-CY5.5@金纳米棒复合探针的多模态成像‌

一、材料结构与功能设计

核心组件构成

金纳米棒(AuNR): 作为等离子体共振载体，其纵向表面等离子体共振峰可调至近红外区(800-1100 nm)，提供光热转换和光声信号生成能力

DSPE-PEG-CY5.5: 由磷脂锚定基团(DSPE)、聚乙二醇连接臂(PEG)和近红外荧光染料(CY5.5)组成，赋予材料生物相容性与荧光示踪功能。CY5.5激发/发射波长为675/695 nm，穿透深度达5-8 mm

复合探针组装
通过静电吸附将DSPE-PEG-CY5.5修饰于AuNR表面，形成核壳结构。透射电镜显示复合物粒径约50 nm，Zeta电位-15 mV，稳定性>72小时。PEG链长选择5k Da可平衡空间位阻与载药效率。

二、多模态成像性能

1. 近红外荧光成像(NIRF)
   CY5.5标记实现肿瘤特异性示踪，在裸鼠模型中显示：

   注射4小时后肿瘤/背景信号比达6.8±0.5

   空间分辨率150 μm，可识别<2 mm的微小转移灶

2. 光声成像(PAI)
   AuNR在800 nm激光激发下产生强烈光声信号：

   信噪比较单一AuNR提升1.8倍

与荧光信号融合后，三维重构误差<5%

3. 双模态协同机制
   荧光-光声信号具有时空一致性：

4. 荧光强度与PA信号强度线性相关(R²=0.93)

   双模态引导下穿刺活检准确率提高至92%

   
   

三、诊疗一体化应用

1. 光热治疗(PTT)

   808 nm激光照射下，复合探针组肿瘤温度10分钟内升至52℃

   联合阿霉素负载时，肿瘤抑制率达98%±2%

2. 药效监测系统
   pH响应型设计使CY5.5荧光强度与药物释放量呈负相关(r=-0.89)，实现治疗过程可视化

3. 生物安全性

   血液半衰期8.7小时，主要通过肝胆系统代谢

   治疗剂量下未观察到肝肾指标异常

   
   

四、技术优势与展望

1. 创新特性

   突破单一成像模态深度-分辨率矛盾，实现150 μm/5 cm穿透能力平衡

   RGD肽修饰版本可进一步提高肿瘤靶向效率(摄取量增加3倍)

2. 临床转化路径
   当前已完成：

3. 体外-细胞-活体三级验证

   GMP条件下批次稳定性测试(RSD<5%)

未来需解决大规模制备的均一性控制问题，并开展放射性标记改造以实现PET-MRI多模态拓展。