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肿瘤边界成像驱动的分子探针研究进展OA北大核心

Research Progress of Molecular Probes Driven by Tumor Boundary Imaging

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边界生物医学(或生物医学边界学)是一门致力于研究生命机体边界形成、判别及演进过程中的关键科学问题的前沿交叉学科.在这一领域中,肿瘤边界的研究尤为重要.通过对肿瘤边界进行成像,不仅有助于揭示肿瘤边界演进与微环境互动、肿瘤侵袭及转移的分子机制,而且对于临床肿瘤诊断、治疗决策、疗效监测及预后评估至关重要.分子探针作为一种能够增强成像信号的功能性物质,在肿瘤边界精准识别过程中发挥着至关重要的作用.本文首先总结了边界生物医学与肿瘤边界生物医学的基本概念与研究意义;然后从磁学成像、光学成像、声学成像、核素成像及多模成像等方面,对肿瘤边界成像分子探针的研究进展进行了系统总结,重点介绍了通过化学结构官能团修饰、靶向配体分子偶联以及肿瘤微环境响应设计等策略调控分子探针的灵敏性、特异性与安全性;最后分析了肿瘤边界成像分子探针的研究趋势,总结了其面临的挑战,并对未来的研究方向进行了展望.

″Boundarics in biomedicine″(or″Biomedical boundarics″)is an emerging frontier interdisciplinary subject that focuses on addressing key scientific issues related to the formation,identification,and evolution of biological boundaries within living organisms.In this field,the study of tumor boundaries is of particular importance.Imaging tumor boundaries not only helps to reveal the molecular mechanisms of tumor boundary evolution and interaction with the microenvironment,tumor invasion and metastasis,but is also crucial for clinical tumor diagnosis,treatment decision-making,efficacy monitoring and prognosis evaluation.Molecular probes,as functional substances that enhance imaging signals,play a crucial role in tumor boundary recognition.In this article,the basic concepts and research significance of boundarics in biomedicine and tumor boundarics in biomedicine were summarized firstly.Then a comprehensive review of the research progress in tumor boundary imaging molecular probes was provided,covering areas such as magnetic imaging,optical imaging,acoustic imaging,nuclear imaging,and multimodal imaging.The strategies to regulate the sensitivity,specificity,and safety of molecular probes through chemical structure modifications,conjugation with targeting ligands,and tumor microenvironment-responsive designs were emphasized.Finally,the research trends of molecular probes for tumor boundary imaging were analyzed,and the challenges faced in this field and the future research directions were discussed.

任文智;李娟;姚俊列;邢洁;鲍红英;孙犁;吴爱国

中国科学院宁波材料技术与工程研究所,宁波市生物医学成像探针材料与技术重点实验室,中国科学院磁性材料与器件重点实验室,宁波 315201||宁波慈溪生物医学工程研究所,浙江省生物医学材料技术与应用国际合作基地,浙江省医用植介入材料工程研究中心,慈溪 315300中国科学院宁波材料技术与工程研究所,宁波市生物医学成像探针材料与技术重点实验室,中国科学院磁性材料与器件重点实验室,宁波 315201||宁波慈溪生物医学工程研究所,浙江省生物医学材料技术与应用国际合作基地,浙江省医用植介入材料工程研究中心,慈溪 315300中国科学院宁波材料技术与工程研究所,宁波市生物医学成像探针材料与技术重点实验室,中国科学院磁性材料与器件重点实验室,宁波 315201||宁波慈溪生物医学工程研究所,浙江省生物医学材料技术与应用国际合作基地,浙江省医用植介入材料工程研究中心,慈溪 315300中国科学院宁波材料技术与工程研究所,宁波市生物医学成像探针材料与技术重点实验室,中国科学院磁性材料与器件重点实验室,宁波 315201||宁波慈溪生物医学工程研究所,浙江省生物医学材料技术与应用国际合作基地,浙江省医用植介入材料工程研究中心,慈溪 315300中国科学院宁波材料技术与工程研究所,宁波市生物医学成像探针材料与技术重点实验室,中国科学院磁性材料与器件重点实验室,宁波 315201||宁波慈溪生物医学工程研究所,浙江省生物医学材料技术与应用国际合作基地,浙江省医用植介入材料工程研究中心,慈溪 315300中国科学院宁波材料技术与工程研究所,宁波市生物医学成像探针材料与技术重点实验室,中国科学院磁性材料与器件重点实验室,宁波 315201||宁波慈溪生物医学工程研究所,浙江省生物医学材料技术与应用国际合作基地,浙江省医用植介入材料工程研究中心,慈溪 315300中国科学院宁波材料技术与工程研究所,宁波市生物医学成像探针材料与技术重点实验室,中国科学院磁性材料与器件重点实验室,宁波 315201||宁波慈溪生物医学工程研究所,浙江省生物医学材料技术与应用国际合作基地,浙江省医用植介入材料工程研究中心,慈溪 315300

边界生物医学生物医学边界学肿瘤边界分子探针磁学成像光学成像声学成像核素成像评述

Boundarics in biomedicineBiomedical boundaricsTumor boundaryMolecular probesMagnetic imagingOptical imagingAcoustic imagingNuclear imagingReview

《分析化学》 2025 (1)

14-26,13

国家自然科学基金项目(Nos.32025021,T2222021,32171359)、浙江省科技厅项目(No.2020C03110)和宁波市科技局项目(Nos.2020Z094,2023Z189)资助. Supported by the National Natural Science Foundation of China(Nos.32025021,T2222021,32171359),the Zhejiang Provincial Department of Science and Technology(No.2020C03110),and the Ningbo Science and Technology Bureau(Nos.2020Z094,2023Z189).

10.19756/j.issn.0253-3820.241434

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