[发明专利]近红外纳米探针、制备方法及全息分子影像导航系统

说明书

技术领域

本公开属于纳米医药和医学工程技术领域，涉及一种近红外纳米探针、制备方法及全息分子影像导航系统。

背景技术

肝癌是是我国最常见的肿瘤之一，死亡率较高。在肝癌治疗中，手术治疗是治疗的首选。然而，肝癌切除术中，存在着肿瘤边界难以精准识别，癌栓难以有效检测等重大临床问题。随着分子影像技术的不断发展，利用近红外荧光设备进行导航的手术得以实现。

分子影像导航系统指导下的肝癌手术需要生物安全性高、稳定性高和荧光量子产率高的近红外探针。荧光染色吲哚菁绿(ICG)、新吲哚菁绿IR-820及花菁类染料由于在800nm左右具有较强的吸收和发射特性，并且具有较好的生物安全性，且ICG是应用广泛的一类近红外染料，并且在临床上应用于肝脏功能的测试，因此在近红外荧光设备进行导航的手术具有应用价值，但是ICG等荧光分子具有易分解，体内持续时间短等缺点，而且将ICG注射进入肝动脉之后，现有的与之匹配的分子影像导航系统，无法清晰地分辨出癌症的区域以及和正常组织之间的边界。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本公开提供了一种近红外纳米探针、制备方法及全息分子影像导航系统，以至少部分解决以上所提出的技术问题。

(二)技术方案

根据本公开的一个方面，提供了一种近红外纳米探针的制备方法，包括：得到近红外荧光染料的混合溶液；往混合溶液中加入碘化油注射液；将加入碘化油注射液的混合溶液中有机溶剂挥发，得到碘化油混合溶液；将纳米表面活化剂溶于无水乙醇中，得到纳米表面活化剂溶液；将纳米表面活化剂溶液和碘化油混合溶液加入聚乙二醇溶液中，形成纳米制剂；以及将纳米制剂过滤，得到近红外纳米探针。

在本公开的一些实施例中，往混合溶液中加入碘化油注射液的步骤中，碘化油注射液包裹所述近红外荧光染料；将纳米表面活化剂溶液和碘化油混合溶液加入聚乙二醇溶液中，形成纳米制剂的步骤包括：将聚乙二醇加入到超纯水中并加热煮沸，得到聚乙二醇溶液；并将纳米表面活化剂溶液和碘化油混合溶液依次逐滴加入到该沸水溶液中，机械搅拌，形成纳米制剂。

在本公开的一些实施例中，得到近红外荧光染料的混合溶液的步骤包括：利用有机溶剂溶解近红外染料，超声使其混合均匀；往混合溶液中加入碘化油注射液的步骤之后还包括：继续超声，使加入碘化油注射液的混合溶液混合均匀；形成纳米制剂之后的步骤还包括：利用超声探头作用纳米制剂，使其均匀分散。

在本公开的一些实施例中，将加入碘化油注射液的混合溶液中的有机溶剂挥发的步骤包括：采用水浴的方式加热加入碘化油注射液的混合溶液，使有机溶剂挥发。

在本公开的一些实施例中，近红外荧光染料为以下染料中的一种：吲哚菁绿、新吲哚菁绿IR-820或花菁类染料；有机溶剂为氯仿溶液；纳米表面活化剂为以下材料中的一种：聚甘油酯、吐温-20、蔗糖脂肪酸酯、聚甘油酯或卵磷脂；吲哚菁绿的质量介于5mg～10mg之间；氯仿溶液的体积介于4mL～6mL之间；加入碘化油注射液的体积介于480μL～520μL之间；水浴的温度介于68℃～88℃之间。

在本公开的一些实施例中，纳米表面活化剂为聚甘油酯；聚甘油酯的质量为：100mg；无水乙醇的体积为：200mL；聚乙二醇的质量为：180mg；超纯水的体积为：25mL；滤膜的尺寸为220nm；水浴的温度为70℃；将聚甘油酯溶液和碘化油混合溶液滴入沸水中进行机械搅拌的时间介于10min～30min之间。

根据本公开的另一个方面，提供了一种近红外纳米探针，采用以上任一种近红外纳米探针的制备方法制备。

在本公开的一些实施例中，近红外纳米探针呈现纳米球结构，该纳米球结构的粒度介于55nm～70nm之间。

根据本公开的又一个方面，提供了一种全息分子影像导航系统，与以上任一种近红外纳米探针配套使用，其中，在肝动脉注射该近红外纳米探针以后，利用全息分子影像导航系统对肝脏进行影像导航，从而分辨出肝癌区域以及和正常组织的边界。

在本公开的一些实施例中，全息分子影像导航系统包括：近红外激光发射模块，用于向探测区域发射特定波段的近红外光；信号采集模块，用于采集探测区域的可见光图像和近红外光图像；图像处理模块，用于对采集到的可见光图像和近红外光图像进行实时融合及目标提取，并将融合图像中包含目标区域的最小等边三角形区域分割出来；以及全息眼镜模块，用于将分割出来的图像叠加在真实世界的目标上，实现增强现实的作用，并根据环境光强自动调节全息眼镜镜片上图像的亮度。