[发明专利]一种光透明剂及其制备方法

说明书

本发明涉及生物成像技术领域，尤其涉及一种光透明剂及其制备方法。所述光透明剂包括第一组分和第二组分；其中：所述第一组分由体积比为(0.2～5.0)：1的PEG400和甘油组成；所述第二组分为噻酮；所述第一组分与所述第二组分的体积比为(1～50)：1。本发明通过选择特定的组分在特定配比下复配得到的光透明剂可以降低组织对光的散射程度，相较于现有技术中的其他光透明剂，本发明的光透明剂的光组织穿透深度更大。

技术领域

本发明涉及生物成像技术领域，尤其涉及一种光透明剂及其制备方法。

背景技术

近年来，随着光学设备的发展，光的医学应用发展的越来越成熟，并且还催生了一些新的学科，比如生物医学光子学。目前，光已经在疾病的临床诊断与治疗中广泛应用，包括医学成像(比如荧光成像、上转换成像、光热成像、光声成像等)，光治疗(包括光热治疗、光动力治疗、激光消融、紫外线疗法等)以及光遗传学。在医学成像方面，临床上使用近红外光激发吲哚菁绿(ICG)荧光成像来实时观测其在人体内的清除情况，以此来判断病人的肝脏储备功能。光热治疗方面，在2019年，Rastinehad等人报告了基于金-二氧化硅纳米粒子的肿瘤光热治疗的第一项临床试验，该疗法通过立体定向套管针/激光纤维治疗前列腺癌患者，15名接受治疗的患者中有13名在治疗后1年没有癌症迹象，表明肿瘤光热治疗的广阔临床前景。光动力治疗方面，早在1978年，光动力治疗已经被Dougherty等人应用于临床肿瘤治疗，使用的光敏剂分子为血卟啉衍生物，其能够特异性地蓄积在肿瘤部位。之后越来越多的光敏剂分子，包括卟吩姆钠，替莫卟吩，氨基乙酰丙酸，甲基氨基酮戊酸盐，天门冬酰基二氢卟酚等等被发展出来并应用于临床肿瘤光动力治疗。光遗传学方面，2016年3月，RetroSense公司正式开始实施视网膜色素变性的光遗传学临床试验RST-001项目，并成功完成了第一例病人的实验，这也是世界上首例光遗传学临床治疗。虽然光在医学中的临床应用已经发展了几十年，并且也获得了令人振奋的阶段性的临床效果，但是如果深入思考，可以发现目前报导的临床研究还只是停留在浅表的疾病诊断及治疗的层面上。几十年的临床研究足以继续深入到对深部疾病的诊断治疗层面，但并没有，这是因为光的组织穿透深度不足的缺点决定了当前光的临床研究只能停留在浅表疾病层面。

光的组织穿透深度有限主要是由组织实质与组织间质液之间折射指数的差异造成，折射指数的差异造成光在穿越组织的过程中被高度散射，从而导致随深度增加光能量迅速衰减。为了增强光的组织穿透深度，Tuchin于1997年提出了组织光透明化技术的概念，其原理为通过将组织间质液置换为折射指数与组织实质折射指数相近的光透明剂，从而降低光在穿越组织过程中的散射程度，进而增强光的组织穿透深度。目前的光透明剂主要应用于离体组织的光透明化，例如2013年Takeshi Imai实验室发明的SeeDB方法用于离体大脑的荧光成像，其能够使大脑光透明化的同时而不会淬灭荧光蛋白和亲脂性的神经示踪剂；又如Mason实验室在2013年报导了一种非溶剂的光透明剂Clear^T用于全胚的光透明化，从而荧光观察全胚的神经元状态。虽然这些报导的光透明剂的组织光透明化效果很好，但它们本身毒性比较大，因此它们只适用于离体组织的组织光透明化。生物相容性好的光透明剂用于活体组织的光透明化也有少许报导，比如朱等人使用聚乙二醇400(PEG400)作为光透明剂，噻酮作为促渗剂，二者以体积比9:1的比例混合得到新型光透明剂用于活体大鼠的皮肤光透明化。但是这些光透明剂的折射指数与组织实质还是存在一定的差别，不能实现最优的组织光透明化，并且不同部位的组织的折射指数也略有不同，而这些报导的光透明剂的折射指数不能按需任意调节来适用不同组织实质的光透明化，所以实现活体组织的光透明化仍然存在巨大的挑战。

况且现有光透明剂的光医学应用主要局限于光学成像或者光学荧光成像领域，并未见光透明剂在其他光医学领域如光治疗或者光遗传学等领域有所应用，而对于其他新兴的光学领域增强光穿透深度来提高其效果是非常有必要，且具有重大的临床意义与价值。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提出了一种光透明剂及其制备方法。