在过去的几年中，体内红外成像在癌症和心血管诊断领域的潜在应用取得了重大突破。与NIR I（700-900 nm）和可见光区域相比，由于在这些波长下光子吸收弱，自发荧光低以及组织的散射减少，它们能够通过几毫米的距离达到高的时空分辨率。组织，足以通过完整的头骨和缺血性股动脉成像大脑的血液循环。然而，只有少数具有高量子产率（QY），良好的生物相容性和低的器官累积性的SWIR发射造影剂。尽管已经使用发射SWIR的量子点（QD）进行了体内成像研究，镧系基纳米材料的发射下移，和新型有机供体-受体-供体（D–A–D）型有机荧光团，这些材料仍然有一些缺点。近日，法国格勒诺布尔阿尔卑斯大学的Jean-Luc Coll教授和Xavier Le Guével教授共同合成了具有各向异性表面且包含短二硫醇聚乙二醇化链（AuMHA / TDT）的水溶性，原子精确的金纳米团簇（Au NCs）。

本文要点：

1.    AuMHA / TDT在短波红外（SWIR）光谱中显示出高亮度（QY〜6％），检测出的波长高于1250 nm。

2.    它们在血液中的半衰期延长（t1 /2ß= 19.54±0.05 h），在器官中的积累非常弱。

3.    受益于一系列的蒙特卡洛图像处理，在SWIR窗口中开发了高分辨率的无创全身血管成像系统。成像过程可以将对比度提高1个数量级，并将空间分辨率提高59％。

4.    在小鼠中系统施用这些纳米探针后，他们可以量化深度（> 4 mm）的血管复杂性，从而能够以无创方式检测骨形态发生蛋白9（Bmp9）缺陷小鼠中非常微妙的血管疾病。

5.    这些各向异性表面带电的Au NCs与改进的SWIR成像设备的结合，可以在高分辨率下进行精确映射，并可以深入了解活体动物的血管网络的组织。

参考文献：

Zhixi Yu et al. High-Resolution Shortwave Infrared Imaging of Vascular Disorders Using Gold Nanoclusters. ACS Nano, 2020.

DOI: 10.1021/acsnano.0c01174

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.0c01174