近日，化学系张凡教授研究团队（http://nanobiolab.fudan.edu.cn/）利用谷胱甘肽修饰的超小稀土纳米颗粒进行活体内原位响应活性氧物种聚集，实现了炎症部位快速稳定的近红外二区成像。相关研究论文“Precise in vivo inflammation imaging using in-situ responsive cross-linking of glutathione modified ultra-small NIR-II lanthanide nanoparticles” 在线发表于《德国应用化学》（Angew. Chem. Int. Ed., 2019, 58, 2050-2054）。张凡课题组的博士生赵梦瑶与已毕业博士生王睿为论文共同第一作者。

       纳米探针作为成像造影剂，可通过病灶部位的增强渗透与滞留效应（EPR效应）沉积在肿瘤、炎症等部位。为了提高在病灶部位的富集，纳米探针在体内响应病灶微环境的选择性聚集被广泛应用于活体成像领域。然而，大部分具有微环境响应性聚集能力的纳米颗粒需要复杂的表面官能化修饰。此外，如果纳米颗粒的水合粒径较大（大于5.5 nm），在生物体内会被肝脏捕获，造成过高的背景信号和不可逆的长期生物毒性。相反，超小尺寸的纳米颗粒可以通过肾脏快速清除出体外，因此，具有环境特异响应性的超小纳米颗粒的合成及应用是亟待解决的一个问题。

       针对目前存在的问题，化学系张凡教授团队合成了超小粒径的近红外二区稀土发光纳米颗粒（5.3 nm），并利用生物内源性小分子谷胱甘肽对其进行表面修饰。这类超小纳米探针可以在活体内炎症部位响应过量的活性氧物种，快速发生原位聚集，从而使探针获得较高的富集量及稳定的近红外二区成像信号（尾静脉注射后10分钟炎症部位可以观察到明显信号增强，信号稳定长达8小时）。该体内原位响应微环境聚集体系可被广泛推广至其他成像探针的设计及应用领域。

       该工作得到了复旦大学化学系、聚合物工程国家重点实验室、复旦大学先进材料实验室、国家重点研发项目、国家自然科学基金优秀青年基金、上海市科学技术委员会重点基础研究项目的大力支持。

       全文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201812878

图1. （a）谷胱甘肽修饰的超小稀土纳米颗粒在炎症部位响应活性氧物种原位聚集的示意图。（b）对比活性氧惰性相应的表面修饰基团，谷胱甘肽修饰的超小探针可以对表皮急性炎症进行快速稳定的成像检测。（c）实验组纳米颗粒在炎症成像过程中信噪比明显高于对照组。（d）实验组与对照组纳米探针在静脉注射后十天内的代谢情况。