研究人员开发了一种新形式的纳米粒子和相关成像技术，可以检测多种疾病生物标志物，包括在体内深层组织中发现的乳腺癌。
 
该研究报告发表在自然纳米技术科学杂志上，为微创疾病诊断开辟了一条新途径，并可能广泛用于生物医学研究和临床应用。
 
“利用纳米粒子进行疾病的生物成像是一个令人兴奋和快速发展的科学领域，”研究作者，麦奎瑞大学ARC纳米级生物光子学卓越中心（CNBP）的Yiqing Lu博士说。
 
“特别设计的纳米颗粒可以放置在生物样品中或注入身体的特定部位，然后通过引入的光（例如来自激光或光纤的光）激发，”他说。
 
“这些纳米粒子靶向的疾病生物标志物然后通过发射它们自己的特定波长特征来揭示自身，这些特征可以被识别和成像。”
 
然而，主要的限制是使用这种类型的检测技术，一次只能在体内区分和量化单个疾病生物标志物。
 
“在体内检测多种生物标志物（称为复用）一直是研究人员面临的主要挑战，”陆博士说。
“组织环境非常复杂-充满了光，吸收和散射元素，如血液，肌肉和软骨。并且将多个纳米颗粒引入一个位点，在多个波长下操作以检测多个生物标记物，产生过多的干扰。如果存在一系列疾病生物标志物，就很难准确确定。“
 
卢博士和研究团队为解决这个问题所做的工作是设计出能够以相同频率（近红外光）发光的创新纳米粒子，但能够在一段时间内（微秒级）发光。到毫秒的时间范围）。
 
“这是光发射的持续时间和对这种定时光量（称为发光寿命）的生物标记物反应产生明显可识别的分子特征，”他说。
 
“基于这种方法，可以清楚地识别多种疾病生物标志物并对其进行成像，因为没有重叠的波长干扰阅读。”
 
“这使得高对比度光学生物医学成像能够同时检测多种疾病生物标志物。”陆博士说。
 
在实验室测试中取得令人兴奋的突破，创新的纳米粒子已经能够检测到小鼠中多种形式的乳腺癌肿瘤。
 
“我们对这项工作带给我们的工作非常兴奋，”复旦大学（中国）张凡教授和该研究出版物的联合主要作者说。
 
“我们能够成功检测和鉴定许多不同亚型乳腺癌的关键生物标志物。”
 
“这种技术有可能提供一种确定乳腺癌是否存在的低侵入性方法，以及乳腺癌的形式，而无需通过活组织检查取得组织样本。”
 
“最终，我们的新型纳米粒子将能够同时对多种疾病和癌症生物标志物进行定量评估。该技术将能够用于早期疾病筛查，并可能用于综合治疗，“范章教授说。
 
Macquarie大学CNBP节点负责人Jim Piper教授以及该论文的作者同样对获得的结果持乐观态度。
 
“这是麦格理大学中心长期努力的一项重大进展，旨在开发同时检测人类和动物多种疾病标志物的创新技术，”他说。
 
“我们研究合作的下一步是进一步完善纳米粒子，研究与临床推广技术相关的问题，并探索可以最好地利用这种技术的进一步应用和疾病领域。”
 
在着名期刊“自然纳米技术”中报道，参与该研究的国际研究团队位于ARC中心纳米级生物光子学（CNBP），麦考瑞大学和中国复旦大学。
 
值得注意的是，这项工作是麦格理大学卢博士先前纳米粒子成像研究的延伸，该研究已在美国和中国获得专利，并已获得商业合作伙伴的许可。