2021年6月，生殖遗传教育部重点实验室、浙江大学医学院张丹教授团队、浙江大学光电学院钱骏教授团队和香港科技大学唐本忠院士（现为香港中文大学（深圳）教授，理工学院院长）团队在Nano Today（IF：20.722）在线发表了一项医工交叉融合的原创性研究（Aggregation-induced emission dots assisted non-invasive fluorescence hysterography in near-infrared IIb window. Nano Today, 2021, 39, Article 101235, https://doi.org/10.1016/j.nantod.2021.101235）。该研究利用了聚集诱导发光（Aggregation-induced emission, AIE）探针应用于子宫的近红外二b区（Near-infrared IIb, NIR-IIb）荧光功能成像。该AIE探针具有较强的荧光强度，良好的生物相容性，对生育力无明显影响等特点。而且，基于该探针的子宫NIR-IIb荧光成像技术具备较大的成像深度，较高的空间分辨率等优势，在小鼠上实时显影了生理状态下的宫腔形态、子宫蠕动，并在子宫穿孔、子宫畸形等多种子宫疾病模型上成功实现了诊疗，具有较高的临床转化前景（见图1）。
图1. 子宫NIR-IIb荧光功能成像
图片来源：Nano Today
浙江大学张丹教授团队、钱骏教授团队及港科大唐本忠院士团队开展合作，借助浙江大学多学科交叉以及院校间的科研合作平台，面向生命健康、立足临床问题、聚焦临床需求，致力于通过科学研究和创新解决女性生殖系统功能评估难题，促进人类生殖健康。该研究设计并合成了可用于NIR-IIb荧光成像的探针（OTPA-BBT dots），在生物内环境中稳定，生物相容性良好。该探针辅助下的NIR-IIb荧光成像，以雌性小鼠作为动物模型，通过宫腔灌注的方式，首次进行了实时子宫造影，观察到了生理状态下的宫腔形态以及子宫蠕动。在此基础上，该研究构建了子宫穿孔、子宫畸形等多种疾病模型，成功实现了子宫缺如的辅助诊断，子宫穿孔的早期识别和成像定位下的子宫修补术等应用（见图2-3）。此外，该研究验证了宫腔灌注的AIE探针主要通过生殖腔道自然排出，基本不会被宫腔局部吸收进入血液循环进而蓄积在全身主要脏器。
图2. NIR-IIb荧光成像技术用于子宫穿孔的早期识别及定位
图片来源：Nano Today
图3. NIR-IIb荧光成像技术用于评估子宫穿孔修补术的疗效
图片来源：Nano Today
值得一提的是，宫腔灌注荧光探针后小鼠的生育力没有明显改变，也就是说该种创新方法不仅不影响生殖系统重要器官的形态（见图4），而且不影响其生育力功能（见图5）。该研究首次将生育力指标作为探针生物安全性评估的重要一环。NIR-IIb荧光成像技术具有较高的临床转化潜力，其应用可实现子宫相关疾病的诊疗，为女性生殖健康维护和疾病的精准早诊提供了新的技术支撑。领域专家评价“该研究基于模式动物验证了其有效性和安全性，为后续临床研究和潜在的临床转化奠定了坚实基础。”
图4. AIE探针宫腔灌注对生殖系统毒性的评估
图片来源：Nano Today
图5. AIE探针宫腔灌注对小鼠生育力的评估
图片来源：Nano Today
但是，该项研究也存在一定的不足。尽管在小鼠动物模型上实现了子宫的NIR-IIb荧光成像，然而由于小鼠的输卵管过于狭窄卷曲，灌注溶液未能从宫腔顺利进入输卵管，所以未能用于输卵管狭窄、积水、堵塞等疾病的诊断。研究团队期待后期在非人灵长类动物（与人的生殖系统解剖更为相似）上实现子宫输卵管NIR-IIb荧光造影，为将来的临床转化做好更充足的准备。
该研究工作获国家重点研发计划、国家自然科学基金、浙江省重点研发计划、浙江省自然科学基金和中央高校基本科研基金的资助。
论文的第一作者为生殖遗传教育部重点实验室、浙江大学医学院附属妇产科医院住院医师余晓明，共同第一作者为生殖遗传教育部重点实验室、浙江大学医学院附属妇产科医院博士研究生应燕芸、浙江大学光电科学与工程学院博士研究生冯哲及南开大学生命科学学院研究员齐迹。
论文的末位通讯作者为生殖遗传教育部重点实验室、浙江大学医学院附属妇产科医院张丹教授，共同通讯作者为浙江大学光电科学与工程学院钱骏教授与香港科技大学唐本忠院士。
撰稿者：余晓明，应燕芸
本页更新于2021-7-7 12:53:50 |
