金属铱配合物具有优异的光物理性质,如荧光寿命长、量子产率高、吸收光谱和荧光光谱可调和较大的斯托克位移等,使其在催化、光化学传感、发光二极管、荧光探针和活体成像等领域得到广泛应用。传统的铱配合物吸收峰位于可见光区,吸收峰主要分布在400-600 nm,具有较小的穿透深度。近来,近红外有机小分子在活体成像中具有较大的组织穿透深度而越来越受到关注。本文利用花菁小分子化合物在生物组织近红外波段第一个窗口(700-900 nm)具有强的吸收,设计合成了在808 nm激光下具有较强的组织穿透深度的花菁金属铱配合物。并进一步改性得到生物相容性良好的水溶性纳米粒子。通过建立癌症淋巴转移模型,进一步探索了纳米粒子在淋巴转移模型光声成像中应用。具体研究内容如下:1.具有近红外吸收的花菁金属铱配合物及其水溶性纳米粒子的合成与性质研究金属铱配合物的重原子效应使其具有光动力学性质,花菁配体的近红外区域的特征吸收使其具有较强的组织穿透能力,我们结合了两者的优异性质设计合成了花菁金属铱配合物。为了改善花菁金属铱配合物的水溶性和生物相容性,通过牛血清白蛋白(BSA)实现对花菁金属铱配合物的包裹制备出水溶性纳米粒子。进一步用戊二醛与BSA交联,提高纳米粒子的结构稳定性。研究表明纳米粒子的粒径大小约为100 nm,具有较好的稳定性。利用共聚焦和流式细胞实验研究了纳米粒子的细胞内吞性质及细胞的磷光成像。2.水溶性花菁金属铱配合物纳米粒子在淋巴转移的光声成像中的应用前哨淋巴结是肿瘤生长过程中发生转移的第一站淋巴结,标示着区域淋巴结的状态。目前,前哨淋巴结活检(SLNB,sentinel lymph node biopsy)是临床确定乳腺癌患者腋窝淋巴结是否发生癌细胞转移的常规方法。淋巴示踪剂美兰和核素均用于术中,不能用于术前的详细评估。因此一种安全、简便的术前前哨淋巴结示踪方法是临床迫切需要的。本课题设计合成的水溶性花菁金属铱配合物纳米粒子生物相容性好,可作为示踪剂指导术中的淋巴清扫。我们选取了三种细胞(小鼠乳腺癌细胞4T1、人乳腺癌细胞MDA-MB-231、和人宫颈癌细胞HeLa),采用足垫皮下接种的方式建立BABLc小鼠淋巴转移模型,并经手法触诊、PET-CT成像和HE染色确定癌细胞发生淋巴结转移。研究表明所合成的纳米粒子在淋巴转移模型的光声成像中具有良好的成像效果,可以准确识别前哨淋巴结,便于术前的淋巴结状态的评估。其裸眼可见颜色在淋巴结手术清扫术上也展现了较好的效果。以光声成像为手段评价术前术后淋巴结的状态,对临床具有指导意义。