在生物成像和光診療學領域，通過對材料的結構調整以控制其光學性質是探索新材料，發現新應用的重要且常見方式。貴金屬就是其中較為主要的一類原料，但通常的貴金屬材料存在兩個明顯缺點：一、激發波長通常落在可見光和近紅外一區（NIR-I，700 – 1000 nm），這使得成像的深度降低，同時無法與組織發生明顯的作用；二、該類材料通常不具備激活功能（即始終在線，Always-on），使得難以從成像中分辨目標和其他無關組織，同時可能會存在未知副反應。

在這樣的背景下，作者Chunyu Zhou等人將目標放在更高信噪比、更大成像深度的近紅外二區（NIR-II，1000 – 1700 nm），開發能夠對腫瘤微環境進行響應的貴金屬納米材料。該材料以金納米粒子（Gold nanoparticles，AuNPs）為主體（見圖1），在乙醇和水的混合體系中使其形成納米鏈（Nanochain）。之后引入四乙氧基硅烷（Tetraethyl orthosilicate，TEOS），水解后包裹金納米鏈，形成核鞘結構（Core-sheath nanostructure，AuNCs@SiO₂）。注射至小鼠體內后，因腫瘤微環境（Tumor microenvironment，TME）中高H₂O₂水平觸發鄰近金納米顆粒在AuNCs@SiO₂的有限局部空間內融合，從而產生了具有強NIR-II吸收的串狀結構。

圖1：AuNCs@SiO₂作用示意圖

因AuNCs@SiO₂具有TME激活特性，因此不容易受其他組織的影響，表現出優異的光聲成像性能（圖2）。

圖2：正常組織與腫瘤組織的超聲、光聲成像對比

同時，AuNCs@SiO₂在1064 nm處光熱轉換效率高達82.2%（圖3），可導致癌細胞嚴重死亡，顯著抑制腫瘤生長（圖4、5、6）。

圖3：AuNCs@SiO₂與其他已報道的光熱治療試劑的轉換效率對比：1) AuNCs@SiO₂; 2) Au₃Cu@PEG TPNCs; 3) Au-wires-on-AuNR; 4) Pt Spiral; 5) Cu₂MnS₂ NPs; 6) Nb₂C (Mxene); 7) Cu₃BiS₃ NRs; 8) L-Pdots; 9) TBDOPV-DT NPs; 10) SPN-DT

圖4：注射PBS和AuNCs@SiO₂的荷4T1瘤小鼠光熱紅外熱成像（1064 nm NIR-II激光，0.5 W/cm²）

圖5：注射PBS和AuNCs@SiO₂后，腫瘤部位溫度與照射時長的變化趨勢

圖6：接受相應治療后的小鼠腫瘤大小對比（I：PBS；II：AuNCs@SiO₂；III：PBS+Laser；IV：AuNCs@SiO₂+Laser）

總結：作者首次成功合成出具有TME響應的、同時具有光聲成像和光熱治療功能的二氧化硅包裹自組裝金納米鏈。通過TME中高濃度H₂O₂水，使金納米粒子表面檸檬酸氧化，進而脫離納米粒子表面，導致金納米粒子融合，產生強NIR-II吸收。這一新型材料或許能夠為準確非侵入性診療打開新的大門。

美國PhotoSound 小動物3D光聲/熒光成像系統 (PAFT)

美國PhotoSound小動物全身3D光聲/熒光成像系統(PAFT)為小動物活體成像和表征提供了完整的解決方案。該系統集成了三種互補的三維成像模式：光聲成像(PAT)、熒光成像(FMT)、生物發光成像(BLT)，可同時實現小動物的3D光聲、3D熒光和3D生物發光成像,該系統可為生物組織提供高分辨率、高對比的解剖學成像效果。

可實現近紅外一區和近紅外二區（670-2600 nm）小鼠全身3D光聲/熒光成像系統，采用OPO可調式激光器，提供670-2600 nm連續脈沖激光、完全3D光聲成像(具有100 um等向分辨率的完全三維成像，非切片疊加成像)、高通量 (256個電子通道)、靈敏度高(60 nM ICG )、桌面式設計，方便使用、成像速度快 (完成一次3D掃描需30秒)。

● 美國PhotoSound小動物全身3D光聲/熒光成像系統

● 小鼠解剖應用筆記 —— 美國PhotoSound小動物全身3D光聲/熒光成像系統

● 光聲成像應用 | 探尋動脈粥樣硬化斑塊