目前,胃肠道疾病的诊断主要依靠消化内窥镜等侵入性检查。然而,这些方法在检查过程中和检查后都可能引起患者不适、呼吸道问题和细菌感染。近年来,纳米医学已成为一个前景广阔的领域,在诊断技术方面取得了重大进展。纳米探针在检测消化道疾病方面具有高特异性和高灵敏度等显著优势。纳米探针与核磁共振、荧光成像、超声、断层扫描和光学相关断层扫描等先进成像技术相结合,极大地提高了消化道肿瘤和炎症性肠病的检测能力。因此,基于纳米颗粒的诊断技术可实现消化道疾病的早期诊断和精确分期。
近日,来自暨南大学附属第二临床医学院深圳市人民医院消化内科研究团队在Int J Nanomedicine上发表题为:“Application of Nanoparticles in the Diagnosis of Gastrointestinal Diseases: A Complete Future Perspective”的述评文章(Published 26 July 2023 Volume 2023:18 Pages 4143—4170),该文章全面阐述了纳米颗粒在消化系统疾病诊断技术中的应用和未来前景。文章第一作者为博士生岳宁宁,通讯作者为王立生教授,李德峰教授。第一单位:深圳市人民医院。这项工作得到了深圳市科技创新委员会(JCYJ20210324113802006)、深圳市技术研究与开发项目(JCYJ2022053015180024)、广东省临床重点专科建设基金(SZGSP013)和深圳市医学重点学科建设基金(SZGSP013)的资助。
纳米颗粒表现出一系列独特的特性,如光学、电学、磁学、热学和机械行为。此外,它们还具有高的表面积体积比、良好的生物相容性、可忽略的毒性、优异的靶向性以及增强的高通透性和滞留效应等优点。近年来,基于纳米颗粒的成像技术因其独特的优势,在消化道疾病诊断中备受关注。该综述旨在全面概述不同类型的纳米颗粒及其特性,为纳米诊断奠定基础。随后,文章重点介绍了纳米颗粒结合现代成像技术在消化道疾病诊断中的应用和进展。最后,文章深入探讨了基于纳米颗粒的成像技术在消化道疾病诊断中所面临的一些挑战和未来转化的方向。
文章要点
- 用于消化道疾病成像的各种纳米颗粒及其成像机制。这些纳米颗粒可作为成像剂或纳米载体,在诊断应用中提供不同的功能。对纳米颗粒成像原理的理解使其能够灵活地结合
现代成像技术,促进胃肠道疾病诊断的高分辨率图像的生成(Graphical Abstract )。
- 通过将特定配体整合到纳米颗粒表面,分子靶向成像技术已经实现了对消化道肿瘤的早期检测(Figure 1)。
- 将纳米颗粒引入到消化系统疾病诊断常用的各种成像技术中,包括内窥镜检查、CT、核磁共振成像、超声、正电子发射断层扫描(PET)和单光子发射计算机断层扫描(SPECT),利用其独特的物理和化学特性实现高灵敏度、高分辨率、安全性,并能提供特定靶点的详细解剖和生物学信息(Figure 2)。
- 基于细胞外囊泡的多模式 PET 和 NIRF 成像。具有靶向修饰的工程化外泌体能够将荧光示踪剂靶向递送至特定部位,可用于疾病的特异性诊断(Figure 3)。
- 尽管现代成像技术中纳米颗粒的研究成果令人振奋,但要将其真正转化为临床实用的成像剂还面临一些挑战,例如,体内毒性,递送障碍等。因此,为了克服这些局限性,未来应关注基于多功能纳米颗粒及分子靶向成像技术的开发。然而,纳米颗粒不是万能的,而是辅助工具,需要精心设计和选择,以搭配特定的成像技术,确保其在诊断中发挥最佳性能。
基于纳米颗粒的成像技术为消化道疾病提供了一种前景广阔的诊断策略。这些技术不仅通过将多种成像造影剂整合到单个纳米探针中来提供更全面的疾病信息,还通过在病变部位有效聚集携带多种靶向配体的纳米探针来提高成像的特异性和灵敏度。基于纳米颗粒的成像技术将推动胃肠病学诊断领域的发展,为人类健康做出重大贡献。
参考文献:
Application of Nanoparticles in the Diagnosis of Gastrointestinal Diseases: A Complete Future Perspective, Int J Nanomedicine, 26 July 2023 Volume 2023:18 Pages 4143—4170, https://doi.org/10.2147/IJN.S413141.
外泌体资讯网 Int J Nanomedicine | 深圳市人民医院消化内科研究团队:纳米颗粒在胃肠道疾病诊断中的应用:一个全面的未来展望