缺氧是大多数实体肿瘤普遍存在的现象，严重影响肿瘤对化疗和放疗的反应。了解肿瘤缺氧在患者中的分布和程度，对临床提供个性化治疗具有重要意义。然而，如果没有足够的血管，用于临床成像技术的传统造影剂将难以在实体肿瘤的缺氧区域积累，从而导致体内缺氧的检测成为一大挑战。为了解决这一问题，国家纳米科学中心陈春英等人开发了一种新型的缺氧成像探针，由缺氧触发的自组装超细氧化铁(UIO)纳米颗粒和组装响应荧光染料(NBD)组成，提供双模式的体内成像。

本文要点：

1）在此策略中，使用硝基咪唑衍生物作为缺氧敏感部分，在缺氧下构建UIO纳米粒子的分子间交联，不可逆地形成更大的纳米粒子组装体。缺氧触发的UIO自组装不仅放大了其t2加权MRI信号，而且通过将其形成的疏水环境融入自组装中，提高了NBD的荧光强度。

2）体内实验结果进一步证实了此缺氧成像探针能够及时显示肿瘤内部区域的MRI信号，其信号增强表现为长期有效的特征，并逐渐达到3.69倍放大。同时，该探针在肿瘤切片缺氧区也表现出明显的绿色荧光。

3）此外，还开发了一种MRI差值法，以可视化三维分布和描述缺氧肿瘤区域在整个小鼠体内的范围。

4）由于此缺氧显像探针在低氧肿瘤内具有显著的穿透和积累效率，因此此缺氧显像探针也可以作为低氧靶向给药的多功能平台，同时可以监测其与低氧相关的治疗效果。

Huige Zhou, et al. Hypoxia-Triggered Self-Assembly of Ultrasmall Iron Oxide Nanoparticles to Amplify the Imaging Signal of a Tumor. J. Am. Chem. Soc., 2021.

DOI: 10.1021/jacs.0c10245

https://doi.org/10.1021/jacs.0c10245