荧光介导手术

在世界范围内,癌症是数百万人患病和死亡的主要原因。因此,开发新的药物、治疗方法和技术来对抗这种疾病至关重要。基于光学的技术在多种癌症的检测、诊断和切除方面发挥着越来越重要的作用。当前的手术显微镜利用白光成像来可视化宿主体内的癌性肿瘤。然而,新的发展已经将荧光成像与传统的白光模式相结合。这种新方法通常被称为荧光介导手术 (FIGS) 或荧光辅助切除和探查 (FLARE) [1],可用于开放腔或微创内窥镜检查方式,具体取决于手术部位一种特定的癌症。

癌症手术FIGS成功的核心是使用无毒造影剂,例如吲哚菁绿 (ICG),它允许外科医生在切除之前和期间轻松识别肿瘤块。由于在 600-1000nm 的光谱区域内组织自发荧光减少,因此优选在 NIR 中发射的造影剂。在这些波长下,光散射和吸收也会减少,从而实现更深的光穿透。术前施用造影剂后,在切除过程中对手术野进行照明。检测染色肿瘤块的荧光发射使外科医生能够准确区分癌组织和非癌组织,这是仅靠白光照明和检测难以实现的。

Semrock 处于荧光图像引导手术发展的最前沿。由于FIGS的关键性质,必须拥有提供最大对比度和光灵敏度的滤光片,同时消除杂散激发光和可能污染和阻止高保真成像的不希望的自发荧光。美国和欧洲的几家公司都信任 Semrock,以便在他们进入临床试验时为他们的FIGS仪器开发和提供合适的滤光片。

染剂名称 激发波长 / 发射波长 (nm) 推荐滤光片
Cy51 649 / 666 Cy5-4040C
Cy5.5 / AlexaFluor 6802 678 / 703  or 679 / 702 Cy5.5-C
AlexaFluor 750 749 / 775 Cy7-B
Indocyanine Green (ICG) 775 / 820 ICG-B
IRdye800CW3 785 / 810 IRDya800-33LP-A

 

表 1:荧光图像引导手术中常用的荧光探针列表和仪器原型设计的正确滤光片配置。

1参见参考文献 2。

2参见参考文献 3。

3由 Li-Cor Biosciences ( www.licor.com ) 开发。

参考文献

[1] S. Keereweer 等人,光学图像引导手术——我们站在哪里?,分子成像和生物学,评论文章,2010 年 7 月。

[2] QT Nguyen 等人,分子荧光成像手术使用可激活的细胞穿透肽减少残留癌症并提高存活率,PNAS, 107, (2010), 4317.

[3] S. Foersch 等人,使用共聚焦激光内窥镜检查体内胃肠道癌中 VEGF 的分子成像,Gut, 59,(2010),1046。

了解有关FIGS的更多信息:

白皮书

用于脑肿瘤切除术术中指导的定量和深度分辨荧光技术

其他资源

使用可激活的细胞穿透肽进行分子荧光成像手术减少残留癌症并提高存活率

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PNAS

多伦多大学Brian Wilson 教授

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