《Nature》子刊：锘海LS18平鋪光片顯微鏡和組織透明化技術(shù)助力開發(fā)新型MRI造影劑用于原位腫瘤早期診斷

2022年4月11日，國際學(xué)術(shù)期刊Nature Communications在線發(fā)表了廈門大學(xué)分子疫苗學(xué)和分子診斷學(xué)國家重點實驗室陳洪敏課題組的研究成果“Carbonized paramagnetic complexes of Mn (II) as contrast agents for precise magnetic resonance imaging of sub-millimeter-sized orthotopic tumors”。

惡性腫瘤的早期診斷在臨床中非常重要。磁共振成像 (MRI) 已廣泛應(yīng)用于惡性腫瘤，如腦瘤、肝癌的診斷。釓造影劑是臨床上最廣泛使用的磁共振增強(qiáng)造影劑，但因其較低的弛豫率、無靶向性，并且具有體內(nèi)沉積、誘發(fā)導(dǎo)致腎病患者出現(xiàn)腎源性系統(tǒng)性纖維化等缺點，已被FDA加入黑框警告 (black box) 。

腦膠質(zhì)母細(xì)胞瘤 (GBM) 是最致命的原發(fā)性腦部腫瘤，其診斷后的中位生存期僅為 14 個月。主要原因是血腦屏障 (BBB) 的存在阻止了超過98%的小分子和所有大分子化療藥物進(jìn)入大腦，同時也阻礙了磁共振造影劑的早期腦瘤影像診斷效果。

針對臨床磁共振造影劑減毒增效的臨床需要和技術(shù)需求，本研究設(shè)計以食品添加劑錳葡萄糖酸鹽和氨基酸為前體，開發(fā)出了錳 (II) 碳化順磁性配合物(Mn@CCs)。研究發(fā)現(xiàn)，與臨床最廣泛使用的馬根維顯 (Gd-DTPA) 相比，Mn²⁺密封在碳化殼中實現(xiàn)了超高的Mn²⁺穩(wěn)定性和r1弛豫率 (22.1mM⁻¹s⁻¹, 9.4T) ，且同時具備優(yōu)良的光學(xué)性能。

種種優(yōu)點表明Mn@CCs具有很高的潛力，為早期的分子診斷和生物醫(yī)學(xué)成像提供了新的選擇。
 

該研究成果是繼2021年中國科學(xué)院分子細(xì)胞科學(xué)卓越創(chuàng)新中心（生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所）周斌研究組使用锘海LS18平鋪光片顯微鏡在國際學(xué)術(shù)期刊Science發(fā)表“Carbonized paramagnetic complexes of Mn (II) as contrast agents for precise magnetic resonance imaging of sub-millimeter-sized orthotopic tumors（點擊鏈接看詳情文章）”研究成果后的另一力作。

該文中的小鼠腦樣本采用了锘海自主研發(fā)的組織透明化試劑盒進(jìn)行組織透明化，并使用锘海LS18平鋪光片顯微鏡對樣品進(jìn)行3D成像。


原文Fig. 7d 表達(dá)RFP膠質(zhì)母細(xì)胞瘤小鼠的完整鼠腦透明化前后（黃色箭頭表明腫瘤所在位置）





原文Fig. 7e 3D 熒光成像采用锘海 LS 18 平鋪光片顯微鏡以單細(xì)胞分辨率對全腦及腫瘤進(jìn)行3D熒光成像（灰色：全腦輪廓；紅色：表達(dá)RFP膠質(zhì)母細(xì)胞；綠色：Mn@CCs）

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https://static-content.springer.com/esm/art%3A10.1038%2Fs41467-022-29586-w/MediaObjects/41467_2022_29586_MOESM6_ESM.pptx
 

論文采用锘海透明化方法及LS18平鋪光片顯微鏡采集、處理數(shù)據(jù)

 

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Carbonized paramagnetic complexes of Mn (II) as contrast agents for precise magnetic resonance imaging of sub-millimeter-sized orthotopic tumors
 

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