11月23日，国际著名学术刊物《自然•材料》（《Nature Materials》，IF＝36.5）在线发表了金沙集团wwW3354CC洪学传教授课题组与斯坦福大学分子影像中心程震教授、斯坦福大学化学系戴宏杰教授课题组合作的近红外二区（NIR－II）小分子荧光染料研究成果（A small-molecule dye for NIR-II imaging, Nature Materials, 2015, doi:10.1038/nmat4476. )。武汉大学为论文第一署名单位，我校与斯坦福大学合作培养的博士生Alexander L. Antaris、金沙集团wwW3354CC2011级博士生（我校首届跨学科培养博士生）陈浩为论文共第一作者。

荧光成像技术广泛的应用于生物研究，临床上也用其区分正常组织与病变组织以指导外科手术切除。它在癌症肿瘤前哨淋巴结标记，肿瘤（如乳腺癌、头颈部癌症、脑胶质瘤）及坏死组织手术切除等方面有着广泛的应用。目前研究和临床常用的为近红外一区（NIR-I，发射谱在650-950 n）的荧光染料如吲哚青绿等（Indocyanine Green，ICG）。相对于普通可见光和NIR-I荧光成像技术，近红外二区（NIR-II）荧光成像激发波长和发射波长（1000nm～1700nm）更长，可显著降低光在穿透生物组织中的散射现象，加上其光子自身组织吸收少，引起自荧光效应低等特点，所达到的透射深度更深，空间分辨率更高，可达约40微米。近年来其已成为国际研究活体荧光成像的最新热点方向。

本研究首次成功设计合成得到了一种可用于标记多种生物分子、可被生物代谢的NIR-II荧光小分子染料CH1055。与常规的NIR-1染料ICG相比，CH1055具有NIR-II荧光成像透射深度深、分辨率高的特点（图1）；其在前哨淋巴结、深度肿瘤成像的效果也大大优于ICG（图2）。在高对比度的荧光成像指导下，本研究也首次实施了NIR-II荧光成像指导下的小鼠皮下肿瘤切除手术（图3）。这些实验结果展示出CH1055染料和NIR-II荧光成像技术在生物医学领域巨大的应用潜力。该平台分子可用于各种基于NIR-II的分析测试、体外诊断和体内分子影像。而且由于其高生物相容性，相比以前基于稀土元素纳米材料、碳纳米管、量子点、有机聚合物等NIR-II材料，CH1055显示了向临床转化应用的巨大可能性。

图1：活体大鼠血管ICG（NIR-I）与CH1055-PEG（NIR-II）荧光成像对比。(a) 实验用SD大鼠与传统荧光成像所用小鼠体积对比；（b）和（c）ICG与CH055-PEG大鼠脑部血管成像对比；（d）ICG大鼠后肢NIR-I荧光成像（e，f分别为d图右上及左下红色虚线框图片放大；（g）CH1055-PEG大鼠后肢NIR-II荧光成像（h，f分别为g图右上及左下红色虚线框图片放大）

图2：活体小鼠前哨淋巴结、淋巴管、肿瘤ICG与CH1055-PEG荧光成像对比。（a）实验用小鼠，绿色箭头部位为ICG和CH1055-PEG皮下注射部位，黑色虚线框为成像区域；（b）（c）ICG和CH1055-PEG前哨淋巴结，淋巴管成像。绿色星号为肿瘤所在部位，可以发现CH1055-PEG能成像肿瘤，将ICG换为ICG-PEG后成像效果与ICG类似，不能成像肿瘤；(d)小鼠脑原位胶质瘤模型示意图；（e）（f）尾静脉注射CH1055-PEG后6h，24h 小鼠脑部NIR-II荧光成像结果。

图3：NIR-II荧光成像指导下的小鼠皮下肿瘤切除手术。（a）（b）（c）（d）为在线NIR-II荧光成像手术过程图像；（a’）（b’）（c’）（d’）为可见光手术过程图像。