近日，中國科學(xué)院精密測量科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新研究院構(gòu)建了工程化中性粒細(xì)胞攜帶全氟化碳納米乳，利用¹⁹F-MRI技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對急性肺損傷（ALI）的預(yù)警診斷與嚴(yán)重程度評估，為ALI疾病進(jìn)程提供了新的視角和解決方案。

ALI是以急性進(jìn)行性呼吸衰竭為特征的臨床綜合征。目前，常規(guī)的ALI診斷方法包括胸透和計(jì)算機(jī)斷層掃描，而這些影像方法對ALI的診斷缺乏選擇性。因此，亟需發(fā)展特異性的ALI診斷方法，以實(shí)現(xiàn)早期精確診斷。磁共振成像（MRI）具有無電離輻射、非侵入性、組織分辨率高等特點(diǎn)，在臨床醫(yī)學(xué)診斷中應(yīng)用廣泛。傳統(tǒng)MRI以水質(zhì)子（¹H）為信號源，而肺部水質(zhì)子密度低，使得肺部¹H-MRI難以成像。近年來，以氟（¹⁹F）為信號源的¹⁹F-MRI因無背景信號干擾、較寬的化學(xué)位移、較高的靈敏度等優(yōu)點(diǎn)而受到關(guān)注。同時(shí)，¹⁹F產(chǎn)生的“熱點(diǎn)”信號在肺部疾病影像診斷中具有優(yōu)勢。

中性粒細(xì)胞是參與ALI發(fā)生發(fā)展的重要效應(yīng)細(xì)胞，可以迅速響應(yīng)炎癥刺激，通過趨化反應(yīng)跨越多道生理屏障抵達(dá)炎癥部位?；谥行粤＜?xì)胞的納米載體遞送策略在ALI診斷的臨床應(yīng)用中具有潛力。該研究構(gòu)建了自趨化的活細(xì)胞¹⁹F-MRI示蹤劑。這一示蹤劑將中性粒細(xì)胞攝取全氟化碳納米乳（Neu@PFC），靶向肺部炎癥組織。全氟化碳納米乳幾乎不影響中性粒細(xì)胞的形態(tài)、活力、表面蛋白標(biāo)志物和趨化性等。研究顯示，在脂多糖誘導(dǎo)的ALI小鼠模型中，經(jīng)氣管遞送Neu@PFC，通過肺部¹⁹F-MRI實(shí)時(shí)監(jiān)測可實(shí)現(xiàn)ALI的預(yù)警診斷。同時(shí)，研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)靜脈注射Neu@PFC，在血液循環(huán)中受趨化因子濃度梯度的引導(dǎo)靶向遷移至肺炎組織，利用¹⁹F-MRI可以勾畫炎癥區(qū)域，定量評估ALI的嚴(yán)重程度。

這一結(jié)合多種給藥途徑的活細(xì)胞遞送策略有望提高ALI的診斷準(zhǔn)確性，并可為其他炎癥性疾病的影像研究提供新的工具和思路。

相關(guān)研究成果以Nanoengineered Neutrophil as?¹⁹F-MRI Tracer for Alert Diagnosis and Severity Assessment of Acute Lung Injury為題，發(fā)表在《先進(jìn)材料》（Advanced Materials）上。研究工作得到國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院青年交叉團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目、湖北省自然科學(xué)基金的支持。

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納米工程中性粒細(xì)胞作為¹⁹F-MRI示蹤劑，用于急性肺損傷的預(yù)警診斷和嚴(yán)重程度評估