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近日，精密測量院研究團隊構建了一種工程化中性粒細胞攜帶全氟化碳納米乳，利用19F-MRI技術實現了對急性肺損傷（ALI）的預警診斷和嚴重程度評估，為ALI疾病進程提供了新的視角和解決方案。相關研究成果近期發表在國際知名期刊《先進材料》（Advanced Materials）上。
ALI是以急性進行性呼吸衰竭為特征的常見且死亡率高的臨床綜合征。目前，常規的ALI診斷方法包括胸透和計算機斷層掃描，然而這些影像方法對ALI的診斷缺乏選擇性。因此，亟需發展特異性的ALI診斷方法，實現早期精確診斷。磁共振成像（MRI）具有無電離輻射、非侵入性、組織分辨率高等特點，在臨床醫學診斷中應用廣泛。傳統MRI以水質子（1H）為信號源，而肺部水質子密度低，肺部1H-MRI難以成像。近年來，以氟（19F）為信號源的19F-MRI因無背景信號干擾、較寬的化學位移、較高的靈敏度等優點而受到廣泛關注，其產生的“熱點”信號在肺部疾病影像診斷中具有獨特優勢。
中性粒細胞是參與 ALI 發生發展的重要效應細胞，可以迅速響應炎癥刺激，通過趨化反應跨越多道生理屏障抵達炎癥部位。基于中性粒細胞的納米載體遞送策略在ALI診斷的臨床應用中具有較高潛力。精密測量院研究團隊構建了一種自趨化的活細胞19F-MRI示蹤劑，即將中性粒細胞攝取全氟化碳納米乳（Neu@PFC），靶向肺部炎癥組織（圖1）。全氟化碳納米乳幾乎不影響中性粒細胞的形態、活力、表面蛋白標志物和趨化性等。在脂多糖誘導的ALI小鼠模型中，經氣管遞送Neu@PFC，通過肺部19F-MRI實時監測可實現對ALI的預警診斷。經靜脈注射Neu@PFC，在血液循環中受趨化因子濃度梯度的引導靶向遷移至肺炎組織，利用19F-MRI可以對炎癥區域進行勾畫，定量評估ALI的嚴重程度。這種活細胞遞送策略結合多種給藥途徑，不僅有助于提高ALI的診斷準確性，還可以為其他炎癥性疾病的影像研究提供新的工具和思路。
納米工程中性粒細胞作為 19F-MRI 示蹤劑，用于急性肺損傷的預警診斷和嚴重程度評估
該研究成果以“Nanoengineered Neutrophil as?19F-MRI Tracer for Alert Diagnosis and Severity Assessment of Acute Lung Injury”為題發表在國際知名期刊《先進材料》（Advanced Materials）。精密測量院研究員張磊和博士后李莎為文章共同第一作者，研究員陳世楨和周欣為通訊作者。
該工作得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金、湖北省自然科學基金和中國科學院青年交叉團隊項目的資助。
論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202401513