研究背景：氟18標記的葡萄糖（FDG）一直以來都被用于腫瘤及其他疾病的臨床檢測、分期、治療監視等過程，但其放射性副作用一直都使病人備受困擾，近來出現的非放射性標記物---近紅外藥物以其無毒性，標記方便，經濟實惠等特點逐漸被醫患人員所接受。下面介紹的文章就主要以一種近紅外標記的脫氧葡萄糖類似物的腫瘤成像為例來解釋近紅外成像技術的優劣。

 

研究方法：這篇文章的作者發現一種可以被葡萄糖轉運蛋白（GLUT）運輸至部分腫瘤細胞的的葡萄糖類似物：2-NBDG，因此他們也開始了檢測此種類似物與近紅外染料標記后（Cy5.5-2DG）在臨床前小動物模型中的腫瘤標記特性。文章中用到了兩種染料：Cy5.5-2DG和Cy5.5-NHS，前者是后者和D-葡萄糖胺連接而成。

Cy5.5-2DG的吸收光譜位于675nm, 發生光譜位于695nm(虛線)

 

 

部分結果：皮下種植的惡性神經膠質瘤的近紅外成像

兩種染料靜脈注射到裸鼠腫瘤模型中，多個時相的實驗結果標明這兩種物質在腫瘤部位（白色箭頭所示）均有高于正常組織的吸收。

 

同樣的結果出現在黑色素瘤的近紅外成像結果中：

討論：在以前的報道中，2-NBDG可以通過葡萄糖轉運系統（GLUT）進入活細胞，并可以在惡性腫瘤細胞系如乳腺癌細胞MCF-7，肝癌細胞HepG2 中聚集。在這篇文章的研究結果中，也顯示了2-NBDG在U87MG細胞的胞質中聚集，而且近紅外標記后的Cy5.5-2DG可以進入很多腫瘤細胞系。例如：C6，A75M,B16F0，MDA-MB-435(結果未展示)，而且由于2-NBDG的發射光譜在475nm，并不適合動物成像，限制了其在臨床和臨床前的應用，近紅外標記大大的改善了它在光學成像上的物理特性。

 

總結：近紅外成像是臨床前和臨床各疾病診斷，和外科實時指導的一種有效手段，并且吸引了很多科研和醫務人員的注意，它的非侵入性，非放射性，無毒性等特點都使其在臨床和臨床前有著非常大的應用潛力和價值。這篇文章就旨在研發適合于近紅外腫瘤特異性成像的光學探針，而大部分近紅外染料的易標記性也給這一領域的研發給予了方便。

 

隨著技術的發展，靜態成像已無法滿足科研和手術的需要，近紅外實時成像已經成為了光學成像界的新寵，Fluoptics公司生產的Fluobeam系列就是一款具備高靈敏度（可探測到皮摩爾級（10^-12）甚至飛摩爾級（10^-15）的熒光信號）第一款手持式開放式實時成像系統，可在同一款儀器上，實現大動物，小動物的兼容成像；實驗臨床前實驗和臨床手術實時指導的完美結合。