【導(dǎo)讀】多尺度，多層面提供腫瘤相關(guān)信息。通過(guò)本項(xiàng)目的實(shí)施及相關(guān)前瞻性研究工作的。才，并且獲得一批高水平、擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的研究成果。像探針在腫瘤早期診斷及鑒別診斷中的應(yīng)用方法。生發(fā)展過(guò)程的相關(guān)性。通過(guò)上皮細(xì)胞間質(zhì)化過(guò)程的可視化及惡性生物學(xué)行為的在體分子影像，分子影像領(lǐng)域的發(fā)展。出貢獻(xiàn)，包括：培養(yǎng)數(shù)名青年學(xué)者得到國(guó)家杰出青年基金，教育部長(zhǎng)江特聘教授，培養(yǎng)研究生40-60名。診斷、轉(zhuǎn)移預(yù)警及療效預(yù)測(cè)提供分子影像探針及相關(guān)分子影像方法，見(jiàn)圖1。間既有緊密的內(nèi)在聯(lián)系，又有相對(duì)的獨(dú)立性。子課題的研究?jī)?nèi)容既包括近期能夠。窄粒度分布、高結(jié)晶度的磁性納米晶體。而納米晶體的表面生物相容性結(jié)構(gòu)則通。構(gòu)筑則是有效提高腫瘤診斷準(zhǔn)確率的重要途徑。擬采用具有不同生物學(xué)意義的腫。診斷具有普適性，后者專(zhuān)一性高表達(dá)于腫瘤間質(zhì)可更好地被用于描繪腫瘤邊界，57Co摻雜型Fe3O4納米晶體通過(guò)熱分解方法制備；EGFR、FAPα抗體與納。擬通過(guò)免疫熒光或放射性免疫競(jìng)爭(zhēng)法進(jìn)行評(píng)估。

　　

【正文】 模 型； 初步獲得不同表面修飾的磁性納米晶體與成像效果間的量效關(guān)系； 建立誘導(dǎo)性結(jié)直腸癌動(dòng)物模型標(biāo)準(zhǔn)化方法 。 5. 發(fā)表 SCI文章 2025篇，申請(qǐng)專(zhuān)利 35項(xiàng)。 研究?jī)?nèi)容 預(yù)期目標(biāo) 間的靜電或疏水相互作用，并研究其生物傳感信號(hào)機(jī)理；研究該納米粒子作為基因載體的細(xì)胞轉(zhuǎn)染方法。 4. 將能與腫瘤細(xì)胞特異性結(jié)合的生物分子（ EGFR抗體，磷酸化蛋白質(zhì)抗體或凝集素等）以及具熒光分子修飾于金殼鐵核磁納米粒子表面 ； F3O4納米顆粒標(biāo)記細(xì)胞的裸鼠皮下及直腸移植瘤模型的建立；磁性納米顆粒表面不同物化特性對(duì)其 造影效果的影響； 藥物誘導(dǎo)的大鼠直腸癌模型和 小鼠 結(jié)直腸癌 肝臟轉(zhuǎn)移模型的建立； 與課題三合作，篩選出出 23種小 G蛋白核酸適配體并進(jìn)行初步鑒定。 第 三 年 1. 開(kāi)展納米顆粒與腫瘤靶向分子的耦聯(lián)研究；開(kāi)展 57Co 摻雜型Fe3O4 雙功能納米晶體的制備研究； 在活體動(dòng)物水平評(píng)價(jià)不同表面修飾以及不同尺寸的納米顆粒對(duì)其血液半衰期及其體內(nèi)分布的影響規(guī)律研究。 2. 設(shè)計(jì)、合成具有較大 Stokes位移的比例計(jì)量型熒光探針；優(yōu)化熒光探針與磁性納米顆粒的綴合方法；研究染料在納米顆粒上的1. 建立納米顆粒的生物耦聯(lián)方法；獲得窄粒度分布的磁性 放射性雙功能納米顆粒；得到血液循環(huán)時(shí)間長(zhǎng)于 10 小時(shí)的磁性納米晶體。 2. 制備 24種具有較大 Stokes位移的比例計(jì)量型熒光探針；實(shí)現(xiàn)nM 級(jí)的銅、鋅等離子的靈敏檢測(cè)。 3. 獲得 12種與結(jié)直腸癌相關(guān)信號(hào)通路分子具有相互作用的納米 研究?jī)?nèi)容 預(yù)期目標(biāo) 負(fù)載及熒光淬滅行為；研究功能化納米探針 的穩(wěn)定性、生物相容性。 3. 解析小 G 蛋白信號(hào)通路活性的體外變化規(guī)律；解析 Snail 活化狀態(tài)與 EMT 發(fā)生的相關(guān)性；在單細(xì)胞水平上表征納米 核酸適配體探針的穩(wěn)定性、內(nèi)化效率以及對(duì)結(jié)直腸癌細(xì)胞的形態(tài)和超微結(jié)構(gòu)的影響。 4. 以基于磁性氧化鐵納米晶體分子影像探針為研究對(duì)象，研究其在體單模態(tài)成像效果的量效關(guān)系； 體外評(píng)價(jià)生物耦聯(lián)后的多模態(tài)熒光 金磁納米探針在生理環(huán)境中的穩(wěn)定性及細(xì)胞毒性； 結(jié)合放射性核素及熒光檢測(cè)技術(shù)，研究納米探針在體內(nèi)分布特征及血液半衰期測(cè)定； 采用臨床生化分析方法測(cè)定動(dòng)物的心肺功能、肝腎功能、造血功能以及內(nèi)分泌功 能的相關(guān)生化指標(biāo)。 核酸適配體探針，完成結(jié)構(gòu)表征與優(yōu)化。 4. 通過(guò)系統(tǒng) 的 動(dòng)物體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)，優(yōu)選 13種有應(yīng)用價(jià)值的納米分子影像探針； 篩選優(yōu)化出 13種生理環(huán)境中穩(wěn)定細(xì)胞毒性低的多模態(tài)探針； 對(duì)納米探針的體內(nèi)安全性進(jìn)行早期評(píng)估 。 5. 發(fā)表 SCI論文 2025篇，申請(qǐng)專(zhuān)利 24項(xiàng)。 第 四 年 1. 開(kāi)展以 EGFR、 VEGFR 以及FAPα 為靶分子的 MR核素和MR光學(xué)雙模探針的構(gòu)筑研究；開(kāi)展腫瘤分子影像探針及多模態(tài)探針的腫瘤親合性及體內(nèi)分布行為研究。 1. 獲得 MR核素和 MR光學(xué)雙 模分子影像探針，得到適合結(jié)直腸癌早期診斷用單模態(tài)及多模態(tài)分子影像探針。 2. 構(gòu)建 12種對(duì)腫瘤微環(huán)境特殊標(biāo)志 物有智能化響應(yīng)的納米探針。 研究?jī)?nèi)容 預(yù)期目標(biāo) 2. 利用已構(gòu)建出的探針?lè)肿樱瑢?duì)腫瘤微環(huán)境中的異常金屬離子濃度及 pH進(jìn)行檢測(cè)；針對(duì)探針納米化的需求，對(duì)探針?lè)肿咏Y(jié)構(gòu)的進(jìn)一步優(yōu)化；通過(guò)探針?lè)肿优c靶向分子的連接，賦予探針?lè)肿拥陌邢蛐?；?gòu)建多模態(tài)、智能化納米探針，以用于結(jié)直腸癌轉(zhuǎn)移的體內(nèi)成像。 3. 采用已建立的細(xì)胞模型構(gòu)建小鼠移植瘤模型，對(duì)結(jié)直腸癌的體內(nèi)增殖、侵襲等行為進(jìn)行 動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)；研究納米 核酸適配體探針對(duì)特定細(xì)胞中靶分子的識(shí)別與響應(yīng)能力，進(jìn)一步優(yōu)化納米探針腫瘤定向能力。 4. 研究多模態(tài)智能化納米分子影像探針在體成多模態(tài)像效果的量效關(guān)系及體內(nèi)分布特征與血液半衰期及安全性早期評(píng)估；應(yīng)用多模態(tài)分子影像納米探針進(jìn)行多模態(tài)圖像采集及融合 。 3. 獲得可靠、穩(wěn)定的小鼠結(jié)直腸癌動(dòng)物模型；獲得能對(duì)結(jié)直腸癌細(xì)胞中靶分子特異性響應(yīng)的納米探針； 4. 通過(guò)系統(tǒng) 的 動(dòng)物體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)，優(yōu)選 13種有應(yīng)用價(jià)值的多模態(tài)智能化納米分子影像探針；建立腫瘤早期診斷 、 轉(zhuǎn)移預(yù)警的分子影像方法； 初步建立多模態(tài)圖像融合技術(shù)平臺(tái) 。 5. 發(fā)表 SCI論文 2030篇，申請(qǐng)專(zhuān)利 35項(xiàng)。 研究?jī)?nèi)容 預(yù)期目標(biāo) 第 五 年 1. 深入研究雙模及多模探針在結(jié)直腸癌分子影像早期診斷中的應(yīng)用 。 2. 智能化納米探針在腫瘤早期診斷及 腫瘤轉(zhuǎn)移預(yù)警的應(yīng)用研究；總結(jié)可靈敏探測(cè)腫瘤微環(huán)境的智能化納米探針的構(gòu)建規(guī)律與方法。 3. 探討 VEGR小 G 蛋白信號(hào)通路及 EMT 的在體動(dòng)態(tài)可 視化 ； 系統(tǒng)驗(yàn)證報(bào)告基因納米探針和納米 核酸適配體探針動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)腫瘤 惡性生物學(xué)行為的 可行性 。 4. 開(kāi)展多模態(tài)腫瘤分子影像信息的獲取、圖像融合、圖像解析以及分子影像數(shù)據(jù)的綜合分析研究 。 5. 總結(jié)整理提交項(xiàng)目結(jié)題報(bào)告。 1. 實(shí)現(xiàn)尺寸 13 mm的微小結(jié)直腸癌腫瘤的在體檢測(cè)。 2. 揭示 腫瘤微環(huán)境中銅鋅等離子及 pH值異常變化與腫瘤發(fā)生發(fā)展的相關(guān)性。 3. 在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物體內(nèi)實(shí)現(xiàn)惡性生物學(xué)行為相關(guān)重要分子事件動(dòng)態(tài)可視化。 4. 發(fā)展多模態(tài)分子影像信息解析方法，建立分子影像納米探針的在 微小腫瘤早期診斷中的應(yīng)用方法 。 5. 發(fā)表 SCI論文 1520篇， 申請(qǐng)專(zhuān)利 12項(xiàng) 。 一、研究?jī)?nèi)容 （一） 擬解決的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題 本項(xiàng) 目以多模態(tài)智能化納米分子影像探針及其在結(jié)直腸癌診斷與研究中應(yīng)用為核心目標(biāo)，提出了如下四個(gè)擬解決的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題： 1． 多模態(tài)納米探針的設(shè)計(jì)與構(gòu)筑及相關(guān)分子影像信息處理。發(fā)展可以被多種成像模態(tài)同時(shí)檢測(cè)的探針是實(shí)現(xiàn)微小腫瘤早期診斷的重要途徑，多模態(tài)分子影像探針的設(shè)計(jì)構(gòu)筑及相關(guān)分子影像信息處理也隨之成為腫瘤分子影像研究的一個(gè)重要的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題。 2． 納米分子影像探針的體內(nèi)免疫逃逸。有效克服免疫系統(tǒng)對(duì)納米材料的攝取是提高納米探針在腫瘤部位有效富集的關(guān)鍵。 3． 腫瘤微環(huán)境相關(guān)智能化納米探針的選擇性和靈敏性。本項(xiàng)目涉及的 腫瘤微環(huán)境主要是腫瘤相關(guān)酶、金屬離子及 pH值等、因此對(duì)上述微環(huán)境因素檢測(cè)的選擇性和靈敏性對(duì)探針設(shè)計(jì)至關(guān)重要。 4． 腫瘤惡性生物學(xué)行為相關(guān)信號(hào)分子的可視化。發(fā)展與腫瘤細(xì)胞異常增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移和耐藥等密切相關(guān)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的可視化方法是最終在安全無(wú)創(chuàng)的情況下揭示腫瘤的惡性生物學(xué)行為的一個(gè)重要途徑。 （二）主要研究?jī)?nèi)容 針對(duì)多模態(tài)納米探針的設(shè)計(jì)與構(gòu)筑及相關(guān)分子影像信息處理擬開(kāi)展的研究?jī)?nèi)容包括： 1． 高質(zhì)量磁性納米晶體的制備及表面生物相容性修飾結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 2． 多模態(tài)分子靶向探針的構(gòu)建； 3． 多模態(tài)分子影像信息的獲取和處理 。 針對(duì)納米分子影像探針的體內(nèi)免疫逃逸擬開(kāi)展的研究?jī)?nèi)容包括： 1． 窄粒度分布磁性氧化鐵納米顆粒的可控制備及表面修飾結(jié)構(gòu)調(diào)控； 2． 納米顆粒與免疫細(xì)胞的相互作用研究； 3． 受尺寸及表面修飾結(jié)構(gòu)調(diào)控的磁性氧化鐵納米顆粒的體內(nèi)分布規(guī)律。 針對(duì)腫瘤微環(huán)境相關(guān)智能化納米探針的選擇性和靈敏性擬開(kāi)展的研究?jī)?nèi)容包括： 1． 銅鋅離子及 pH 探針的構(gòu)建； 2． 金屬離子及 pH 探針的納米化結(jié)構(gòu)及生物靶向結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)； 3． 腫瘤轉(zhuǎn)移預(yù)警智能化納米探針的構(gòu)建。 針對(duì)腫瘤惡性生物學(xué)行為相關(guān)信號(hào)分子的可視化擬開(kāi)展的研究?jī)?nèi)容包括：1． 與結(jié)直腸癌診療密切相 關(guān)的 EGFR/VEGFR－小 G蛋白信號(hào)通路可視化研究；2． 結(jié)直腸癌細(xì)胞 EMT關(guān)鍵分子的可視化研究。