图1. 探针的设计与响应机制

针对上述问题，东华大学易涛课题组近年来以FDA批准的染料亚甲基蓝为母核，设计并开发了一系列基于2-氨基间苯二甲醇自消除结构的活性氧（ROS）响应型控释体系。进一步地，依托多功能结构衍生策略，构建了多种适用于不同类型肿瘤的激活型分子诊疗工具（Angew. Chem. Int. Ed., 2022, 61, e20211680.; Chem. Sci., 2022, 13, 10815.; J. Control. Release, 2024, 376, 961.; Adv. Mater., 2024, 36, 2309789.）。在此基础上，易涛课题组采用多价靶向策略进行分子结构优化，成功构建了一种生物素介导的可激活型肿瘤成像探针（MB-PEG-Bio2）。该探针在静默状态下荧光信号被有效屏蔽，进入肿瘤组织后可被肿瘤微环境中高表达的ROS特异性激活，快速释放出亚甲基蓝，从而实现高对比度的近红外荧光和光声成像信号。通过增强的配体-受体相互作用，MB-PEG-Bio2显著提升了对肿瘤的靶向识别能力与成像灵敏度。

图2. 精准识别肝脏原位肿瘤

通过构建不同类型肿瘤模型对MB-PEG-Bio2的应用效果进行了验证。在原位肝细胞癌（HCC）模型中，探针经尾静脉注射30分钟后，能在肝脏肿瘤区域特异性富集并激活，肿瘤与正常肝脏组织信号比值（TBR）达1.84，优于ICG的0.71；直接将探针溶液喷涂于离体器官，肝脏原位肿瘤的TBR达到2.3，展现出探针对微小肿瘤（直径约3 mm）的精准检测能力。此外，活体光声成像结果显示，探针的光声信号随ROS浓度增加而增强，在体内可实现双模态（荧光/光声）肿瘤检测。

在荧光引导手术中，对Hela皮下肿瘤小鼠喷涂探针溶液10分钟后，肿瘤区域荧光与周围正常组织形成鲜明对比，TBR为1.94（ICG为1.46），引导手术切除的肿瘤仅包含少量皮下结缔组织，且术后21天内无肿瘤复发，而未用探针辅助的手术在第10天就出现肿瘤复发，充分证明其在精准手术导航中的应用效果。

图3. 探针引导精准手术切除

综上所述，本工作通过多价靶向策略构建的激活型荧光探针在小鼠异种移植皮下瘤和肝脏原位肿瘤模型中，展现出优异的肿瘤选择性，尤其在识别微小肿瘤方面表现突出。此外，该探针在荧光引导手术中能够准确描绘肿瘤边界，有效辅助肿瘤组织的完整切除，显著降低术后复发风险。该成果有望为光学成像引导下的肿瘤精准手术切除提供新型、实用的分子工具。

易涛，东华大学教授，博士生导师，国家杰出青年基金获得者，上海市优秀学术带头人。北京大学获得学士、硕士和博士学位。分别在日本（京都大学和东京大学）和法国（巴黎大学）从事研究工作。2007年晋升为复旦大学教授，2021年进入东华大学化学与化工学院组建化学系并任系主任。主持/承担国家自然科学基金面上项目、国家重点研发计划子课题等多项课题。主要从事新型光功能材料的构建、生物成像及肿瘤靶向治疗工作，在包括J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.等在内的高水平学术期刊上发表研究论文240余篇，他引超过15000次。研究成果被“Nature China”、“Chemistry World”、“Noteworthy Chemistry”等国内外科技新闻杂志作为研究亮点推荐介绍。担任无机化学学报、Smart Molecules、Crystals等期刊编委。兼任上海市生物医学工程学会委员、中国晶体学会陶瓷专业委员会委员、稀土材料化学与生物交叉专委会委员等。

刘玲燕，东华大学特聘副研究员，硕士生导师。博士毕业于复旦大学化学系（导师：易涛教授），主要从事特定疾病相关生物分子示踪与精准诊疗相关的研究。主持国家自然科学基金青年基金、博士后科学基金面上项目，入选上海市超级博士后激励计划。以第一作者或共一在Angew. Chem. Int. Ed.、J. Control. Release、Sci. China Chem.、ACS Sens.等期刊发表SCI论文10余篇，授权国家发明专利1项。