2022年4月2日，国际著名学术期刊《生物传感器和生物电子学》在线发表了东南大学生物电子学国家重点实验室、生物科学与医学工程学院梁高林教授课题组研究成果，文章标题为《An aminopeptidase N-activatable chemiluminescence probe for image-guided surgery and metastasis tracking of tumor》。该文章通过简单的喷洒方式成功实现了化学发光探针在手术导航中的应用以及对微小远端转移瘤的追踪（Biosens. Bioelectron., 2022, 208, 114212）。
手术切除仍然是肿瘤治疗的首选方法，但医生很难在术中通过肉眼区分微小的肿瘤残留及远端转移瘤。因此，通过光学成像技术增强肿瘤和正常组织的信号对比，可以有效的辅助医生清理肿瘤病灶进而减少肿瘤的复发，该技术叫手术导航。目前，已有多种荧光探针被报道用于手术导航，但该类探针在术中需要长时间的外界光源激发，进而伴随组织自发光、光毒性、荧光淬灭以及组织灼伤等副作用。相比之下，化学发光探针无需外界光源激发，可通过电子能级转换自发产生光学信号。因此，化学发光探针在成像灵敏度以及安全性方面有着独特的优势。然而，用于手术导航的化学发光探针尚未见报道。通过合理设计，梁高林教授课题组开发出一种用于手术导航和远端转移瘤追踪的化学发光探针Ala-PD。该探针自身无任何光学信号，但与肿瘤细胞高表达的氨基肽酶（Aminopeptidase N, APN）作用后会产生强烈的化学发光信号。动物实验表明，该探针可以精准、高对比度地实现实体瘤或原位瘤光学成像，并可通过“喷洒-成像-切除”的手段帮助研究人员实现对肿瘤病灶的精准切除（见下图）。此外，基于其超高的灵敏度，该探针对微小的远端转移瘤展现出了优异的成像效果。这种通过化学发光手段实现手术导航及远端转移瘤追踪的策略在未来的肿瘤手术中具有着重要的临床应用价值。
该论文的共同第一作者为东南大学生物科学与医学工程学院博士后施翔和博士生邓瑜。梁高林教授为通讯作者。
该研究得到了国家杰出青年科学基金、基金委创新研究群体项目和面上项目的资助。
附文章链接：https://doi.org/10.1016/j.bios.2022.114212