[发明专利]用于脑部淋巴系统和血管成像的荧光共轭聚合物纳米探针

说明书

本发明公开了荧光共轭聚合物纳米探针在制备脑部淋巴系统和血管成像用的造影剂中的应用，所述荧光共轭聚合物纳米探针包括荧光共轭聚合物。本发明实现了采用简单便捷的体式荧光显微镜成像手段对脑部淋巴系统和血管进行成像效果好的可见光区荧光成像，特别是实现了对脑膜淋巴管和脑部血管进行高亮度、高分辨率的可见光区快速荧光成像。

技术领域

本发明属于淋巴管血管成像技术领域，涉及用于脑部淋巴系统和血管成像的荧光共轭聚合物纳米探针。

背景技术

脑疾病被认为是21世纪全球首要的健康挑战之一。2016年，经过中国自然基金委和科技部讨论，提出了中国脑计划——脑科学和类脑指南技术，以便更好地应对脑疾病带来的挑战。

传统观念认为大脑是“免疫豁免”器官，对病原体和肿瘤的免疫监视有限。随着研究的逐渐深入，科学家在中枢神经系统中窥探到淋巴系统的踪迹。2015年，2篇报道证实了脑膜淋巴管的存在。脑淋巴管的发现能够解答许多临床中的疑问。例如，一些颈部炎症、肿瘤的患者在接受淋巴结清扫术及放射治疗后，会出现头痛、恶心呕吐等症状，严重者甚至出现脑水肿。更重要的是，脑淋巴管的存在为中枢神经系统相关疾病的治疗开辟了新的途径，使多种脑疾病的治愈成为可能。

由于淋巴管的管径纤细(直径通常仅有静脉的十几分之一)，管壁透明，管腔常处于塌陷状态，淋巴管中的淋巴液大都是无色透明的，不含红血球，与血管相比，不易辨认。传统的淋巴管研究方法通常采用动物尸体解剖进行淋巴管灌注或对离体组织进行免疫组化染色，不能对活体(在体)状态下的淋巴管结构及功能进行实时高分辨的显像。与离体和体外检测方法相比，分子影像技术作为一种在体检测方法，可以连续、快速、远距离、无损伤地获得分子细胞水平上的二/三维图像。应用先进的分子探针和分子影像学技术，发展淋巴管系统实时、快速、超高分辨成像技术和方法，有助于早期、准确地诊断淋巴管结构与功能异常等情况，为临床准确分期、治疗方案的制定提供重要的影像学数据。然而，吲哚菁绿ICG、亚甲蓝等淋巴管显像探针会发生渗漏现象，造成术区染料的污染，不能很好的满足需要。

此外，与外周淋巴管系统相比，脑部淋巴管位置更深，对操作方法、成像探针及成像方法均有更高的要求。而且，因大脑中流体动力学极其复杂，导致对脑膜淋巴管系统的形成和维持缺乏深刻的理解，对连接中枢神经系统初始淋巴管和颈部淋巴结的整体淋巴网络缺乏完整的认识。目前，尚无对脑部淋巴管系统的在体荧光成像的报道。

另一方面，脑部血管精细结构的微小变化在脑血管疾病的发病过程中有着非常重要的作用。随着科技的不断进步，越来越多的脑部血管成像技术被开发。例如，CT血管造影能够提供有关脑血流动力学的重要附加信息，灌注CT可以快速定性和定量评估脑血管生理学和血流动力学，但都仅能提供脑血管结构信息，且具有放射性。正电子发射成像PET可以提供脑活动图像，但其使用成本高，且需要注射放射性标记探针。相比于CT和PET的放射性，脑部磁共振成像MRI不使用有害的电离辐射，但对佩戴有心脏起搏器等金属器械的患者不适用，且分辨率不足以成像微小血管。

脑部血管荧光成像具有成像快速、分辨率高、信噪比高、可操作性强等特点，在脑科学领域有着广阔的应用前景。但是，脑部血管荧光成像要获得高分辨率的成像数据，往往还需要配合使用昂贵(价格百万元以上)的进口成像系统，如转盘式共聚焦显微镜、多光子共聚焦显微镜、光片显微镜等，需要较长的样品准备时间，以及较长的数据采集时间等。目前，尚无对全脑微血管网络的在体荧光成像的报道。

因此，本领域需要能够采用低成本的成像设备实现好的成像效果的脑部淋巴系统和血管、特别是脑膜淋巴管和脑部血管的荧光成像技术。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明提供一种脑部淋巴系统和血管的荧光成像技术。本发明将特定结构的荧光共轭聚合物纳米探针应用于脑部淋巴系统和血管成像、特别是脑膜淋巴管和脑部血管成像，实现了采用简单便捷、成本低的体式荧光显微镜对脑部淋巴系统和血管进行成像效果好的可见光区荧光成像，特别是实现了对脑膜淋巴管和全脑血管进行高亮度、高分辨率的可见光区快速荧光成像。