《化學(xué)評論》(Chem. Rev.)發(fā)表了一篇重要綜述,系統(tǒng)探討了用于體內(nèi)成像的納米材料與光纖成像材料的進展、挑戰(zhàn)與未來方向。體內(nèi)成像技術(shù)在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)診斷和治療監(jiān)測中扮演著關(guān)鍵角色,而納米材料和光纖技術(shù)的結(jié)合正推動這一領(lǐng)域邁向更高精度和實時監(jiān)測能力。本文基于該綜述,從材料設(shè)計、成像機制和應(yīng)用前景三個方面展開分析。
納米材料在體內(nèi)成像中的應(yīng)用得益于其獨特的光學(xué)、磁學(xué)和聲學(xué)特性。例如,熒光納米材料如量子點和上轉(zhuǎn)換納米顆粒,可通過表面修飾提高生物相容性,實現(xiàn)靶向成像;金納米顆粒和碳基納米材料則利用表面等離子體共振或近紅外吸收,增強光聲成像對比度。這些材料不僅提供高分辨率圖像,還能整合治療功能,推動診療一體化。綜述強調(diào),納米材料的尺寸、形貌和表面化學(xué)是優(yōu)化體內(nèi)分布和清除的關(guān)鍵因素,需平衡成像性能與生物安全性。
光纖成像材料作為新興工具,允許微創(chuàng)或非侵入性實時監(jiān)測體內(nèi)生理過程。光纖探頭可集成納米傳感器,例如基于熒光或拉曼散射的纖維,實現(xiàn)對局部組織pH、氧濃度或代謝物的動態(tài)檢測。此類材料在神經(jīng)科學(xué)和癌癥研究中尤顯重要,例如,通過光纖耦合納米材料,可追蹤腦部神經(jīng)元活動或腫瘤微環(huán)境變化。綜述指出,光纖材料的柔韌性和微型化設(shè)計是提升成像深度的核心,同時需解決光傳輸損耗和生物污垢問題。
綜述展望了納米與光纖材料聯(lián)用的未來趨勢,包括智能響應(yīng)材料開發(fā)、多模態(tài)成像整合以及臨床轉(zhuǎn)化路徑。盡管面臨毒性評估和標準化生產(chǎn)等挑戰(zhàn),但這一領(lǐng)域有望為個性化醫(yī)療提供強大工具。Chem. Rev.的這篇綜述為研究人員提供了全面指導(dǎo),推動體內(nèi)成像技術(shù)向更高靈敏度和實用性發(fā)展。