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光學工程
煙臺海岸帶所發表熒光化學探針用于腫瘤的精確診斷和特異性治療綜述文章

近期,中國科學院煙臺海岸帶研究所陳令新課題組以熒光化學探針用于腫瘤的精確診斷和特異性治療為主題,在英國皇家化學會綜述類期刊Chemical Society Reviews上發表了題為Fluorescent chemical probes for accurate tumor diagnosis and targeting therapy 的綜述,總結了該領域的最新研究進展。
該論文主要總結了近年來用于腫瘤精確診斷和靶向治療的小分子熒光探針的設計、應用和發展。展示了傳統醫療手段用于腫瘤診斷與治療的現狀及挑戰,以及熒光探針用于此領域的獨特性質;介紹了用于腫瘤精確診斷的小分子熒光顯影劑;總結了基于小分子熒光治療診斷試劑用于腫瘤精確診斷與靶向治療的發展;同時還探討了熒光診療試劑中靶向受體的選擇、靶向配體的修飾、連接基團的應用、熒光團的選擇和抗癌藥物的優化的標準。
癌癥是全球性的醫學難題,是攻擊性非常強的疾病。70年代,癌癥死亡率是11.95%,現在已經達到21.92%,而且這個數字一直在提高,并且患癌人群逐漸年輕化。基因突變是癌癥的內在原因,而當前環境污染的問題加劇了基因突變的可能性。由于缺乏靈敏的早期診斷、高特異性的靶向治療以及實時有效的治療檢測,惡性腫瘤仍然是目前嚴重威脅人類健康和生命的重大疾病。因此,建立便利、靈敏和準確的腫瘤診斷及治療方法是必要的。腫瘤診斷治療學是近些年提出來的一種腫瘤診治新策略,其核心是將腫瘤治療與實時顯影有效結合,引導醫生及時調整治療方案,提高腫瘤病人的生存率和生活質量,為腫瘤個體化治療提供一種新途徑。精準醫療旨在利用基本的臨床研究來發展治療診斷學用于選擇性的靶向和殺死腫瘤細胞。
熒光探針所追求的目標之一就是臨床應用。在精準醫療的指導下,熒光成像模式具有先進的腫瘤可視化能力,確保精確診斷,促進手術切除,調查治療功效及改善預后。成像技術對于腫瘤病灶區的檢測和可視化是必不可少的。當前的臨床成像模式包括單光子發射計算機斷層掃描、磁共振波譜、計算機斷層掃描和超聲。由于大多數技術受限于組織深度,難以為術中診斷提供實時響應。而熒光成像技術能夠克服常規成像模式的一些限制,具有高靈敏性和高特異性,不僅能夠在分子水平上可視化生理和病理因素,還能夠在活體水平上提供足夠的空間分辨率。
通過總結化學探針研究的最新進展,作者指出,這一領域近年來取得了迅猛的發展,在介入手術成像、腫瘤診斷和治療等方面具有重要的應用價值。該相關工作發表在Chemical Society Reviews(2017,46, 2237. Fluorescent chemical probes for accurate tumor diagnosis and targeting therapy)。同時該課題組圍繞著“環境與健康”,開展了一系列工作,解決當前環境污染對體內相關活性物種的影響。相關工作發表于Advanced Functional Materials, 2017, manuscript Number: adfm.201700769; Chemical Sciences, 2016, 7, 5098; Biomaterials, 2015, 63, 93; Analytical Chemistry, 2015, 87, 3631; Analytical Chemistry, 2016, 88, 4122; Analyst, 2015, 140, 3766。

熒光診斷治療試劑通過受體介導的內吞作用在細胞內遞送示意圖


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