
香港大学深圳校区生命科学与能源材料研究所所长戴宏杰教授领衔的跨学科研究团队,近日开发出一种新型近红外荧光染料SID-788,在猪模型中实现了持续四至五小时的清晰输尿管成像,可兼容临床近红外腹腔镜及机器人手术系统。相关研究与香港大学深圳医院、北京大学第一医院合作完成。
输尿管在腹盆腔手术中易受误伤,清晰的实时可视化对于术中导航至关重要。近红外荧光成像因其穿透深度深、背景干扰低等优势,成为提升手术安全性的重要技术方向。然而,现有近红外荧光染料普遍存在若干局限——基准染料IRDye800CW光稳定性差、与蛋白质或组织存在非特异性结合,且经胆道与肾脏双通道清除,对泌尿系统的靶向特异性不足;两性离子染料ZW800虽改善了肾脏清除率,但化学稳定性和光稳定性均较低。
此次开发的SID-788采用了一种全新的分子设计策略:将近中性的菁染料穿入α-环糊精环中,形成轮烷结构,相当于为染料分子套上一件由α-环糊精构成的"外衣"。这一设计赋予SID-788出色的水溶性(约29毫克/毫升),以及对血清蛋白、器官和组织的极低非特异性结合特性,研究人员将这一特性称为"超惰性"。此外,环糊精环对染料骨架的保护,使SID-788在生理条件下表现出优异的化学稳定性与光稳定性,并在给药后数小时内以原形完全经肾脏排出。
在临床前研究中,SID-788在小鼠和猪模型中均实现了高质量输尿管成像,可兼容近红外二区(1000至3000纳米)宽场成像系统及已获临床批准的近红外一区(800至1000纳米)腹腔镜和机器人手术系统,成像持续时长足以覆盖大多数腹盆腔手术的操作需求。安全性评估显示,SID-788在小鼠中对标准成像剂量(0.5毫克/千克)500倍剂量下均表现出良好耐受性。
戴宏杰表示:"用人体相容的环糊精环包裹分子,在近红外染料领域是一项令人兴奋的探索。SID-788的开发是将基础创新与转化研究相融合的典型范例,通过全新的分子设计,解决了该领域长期存在的若干根本性问题。"他还指出,研究团队已在实验室完成了克级规模的合成,目前正与CRO机构合作推进千克级量产,为临床转化奠定基础。
参考文献:Zi-Gang Lu et al, A super-inert near-infrared fluorescent rotaxane dye for surgical navigation, Nature Photonics (2026). DOI: 10.1038/s41566-026-01945-9
编辑:王洪
排版:李丽





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