【文献速递】一种具有增强近红外二区发光性能的可激活镧系纳米探针用于体内炎症成像

细菌感染可诱发急性炎症反应，中性粒细胞通过髓过氧化物酶催化生成次氯酸（ClO⁻）来清除病原体。然而，ClO⁻过度产生会造成组织损伤，甚至导致脓毒性休克。因此，实时监测ClO⁻水平对评估炎症程度及疗效至关重要。传统方法如碘量法、比色法和色谱法依赖侵入性活检，无法实现活体动态成像。光学成像技术虽能实时追踪生理过程，但多数ClO⁻探针发射波长短，组织穿透力差、信噪比低。第二近红外窗口（NIR-II），特别是NIR-IIb（1500–1700 nm）波段，可显著减少光子散射和自发荧光，提升成像深度与分辨率。为此，本文设计并筛选了一系列基于ZW800染料的探针，通过不同桥接原子（直接桥接、氧或硫）与镧系纳米颗粒（LnNPs）偶联。结果表明，硫原子介导的LnNP@ZW800-SC在808 nm激发下，于1523 nm处呈现显著增强的NIR-IIb发射。该探针利用ZW800-SC固有的ClO⁻响应特性，结合PEG修饰，在体外及LPS诱导的小鼠淋巴炎症模型中实现了对ClO⁻的高灵敏、高特异性成像，为细菌感染的无创动态监测提供了新工具。

文章中，作者使用广州博鹭腾生物科技有限公司AniView Phoenix 全光谱动物活体成像系统探究了LnNP@ZW800-SC@PEG的成像分辨率和示踪能力。

为评估LnNP@ZW800-SC@PEG的成像分辨率，采用1%脂质体作为光学组织模型。同时合成了发射波长为1046 nm的NaYF4:Nd@ DSPE -PEG作为对照。如图a所示，NaYF4:Nd@ DSPE -PEG在3 mm深度以上显示出显著的散射现象，而LnNP@ZW800-SC@PEG在5mm深度范围内仍能保持清晰边缘（图a）。更高的分辨率在后腿淋巴管成像中也得到验证（图b）。随后，为研究探针在细菌感染期间的反应，通过向小鼠淋巴结注射脂多糖（LPS），再将其足垫皮内注射LnNP@ZW800-SC@PEG，建立了急性炎症小鼠模型（图c、d）。在对照组小鼠中，荧光强度随时间逐渐增强，并于注射后45分钟达到峰值。LPS处理组呈现相似的动力学特征，但从45分钟起荧光强度降低约50%（图5e）。这些结果证实了LnNP@ZW800-SC@PEG能够通过ClO−依赖性信号调节在体内追踪炎症状态。