中科院深圳先进院研发新型黑磷光声成像造影剂

最近，中国科学院深圳先进技术研究所的于雪峰和王怀玉研究员与深圳大学的张寒教授合作，成功制备了基于黑磷的光声成像造影剂，实现了高效、安全的肿瘤光声成像诊断。相关论文“体内癌症光声成像的高效造影剂——钛配体修饰的黑磷量子点”作为封面文章发表在国际著名学术期刊《小》上。论文的第一作者是孙正波博士。

光声成像是一种无创、非电离的新型生物医学成像方法。这种方法需要超短激光脉冲照射一小块组织，吸收的光能转化为热能，引起附近组织的热弹性膨胀，从而形成超声波发射。这种超声波可以被超声波换能器检测和成像。

生物组织的一些内源性分子，如血红蛋白和黑色素，可以产生光声信号。为了通过光声成像技术诊断癌症，造影剂需要渗透到组织中并选择性地与肿瘤细胞结合。此外，对近红外激光的光学反应需要产生大量的光声信号。"因此，开发高效的光声成像造影剂尤为重要."孙正波告诉《中国科学》的记者。

黑磷是一种新型的二维层状结构材料，近年来引起了广泛关注。它显示出优异的电学和光学性能，以及良好的生物活性和生物相容性。俞雪峰的团队在之前的研究中发现，尺寸只有几个纳米的超小型黑磷量子点具有很高的近红外光热转换能力，并创造性地提出了一种配位化学方法来提高黑磷的稳定性，制备高稳定性的黑磷。

在此基础上，研究小组利用钛配体修饰的黑磷量子点进行近红外光声成像研究。结果表明，钛配体修饰的黑磷量子点具有优异的光声转换性能，并且在生理环境中具有良好的稳定性。细胞和动物体内实验表明，钛配体修饰的黑磷量子点可以有效富集在肿瘤细胞中，吸收光声成像的光脉冲，产生可检测的超声信号，并由超声信号计算三维肿瘤图像，提供高分辨率和高对比度的肿瘤组织成像。

俞雪峰说:“新型黑磷光声成像造影剂的成功研发，为设计新型诊疗一体化多功能黑磷制剂、实现精确的肿瘤可视化治疗、促进黑磷制剂的临床应用奠定了基础。”(丁宁宁)

《中国科学报》(第五版《创新周刊》，2017年4月24日)