普渡大学的研究人员报告称,他们开发出了一种基于金纳米棒的新型医学成像方法,该方法通过向血液中注入微小的金纳米棒,实现了极高的成像灵敏度。这种技术利用皮肤表面的激光照射来检测血液中的金微粒,其产生的信号强度比传统荧光染色方法高出60倍,为生物成像领域提供了新的可能性。
该技术的核心在于金纳米棒的光学特性。当激光照射时,金纳米棒会因表面等离子体共振效应而强烈散射或吸收光,从而产生显著的对比度。相比传统的荧光染料,金纳米棒具有更高的光稳定性和生物相容性,且不易光漂白,因此适用于长时间、高分辨率的成像。这种成像方式通常用于研究细胞和分子内部的动态活动,例如蛋白质相互作用、细胞信号传导等。
第一作者Ji-Xin Cheng(分析和物理化学助理教授)指出,这种纳米棒有望被用于开发早期癌症检测的先进医学成像工具。金纳米棒可以功能化修饰,使其特异性结合肿瘤标志物,从而在癌症早期阶段实现精准成像。此外,金纳米棒还可用于光热治疗,即在成像的同时通过激光加热杀死癌细胞,实现诊疗一体化。
该成像系统中使用的金纳米棒尺寸约为20纳米宽、60纳米长,比红细胞小约200倍,因此可以安全地通过血液循环而不引起栓塞。研究团队正在进一步优化纳米棒的表面修饰和激光参数,以提高成像深度和分辨率,并计划开展动物实验验证其安全性和有效性。