显微内镜荧光寿命成像可在人体远端肺部实现分子检测和靶向取样

root 提交于 周三, 08/05/2026 - 20:47
目的 由于进入肺泡腔的途径有限且诊断流程存在延迟,对人远端肺内感染与炎症进行准确的分子表征仍然具有挑战性,尤其是在危重症患者中更是如此。具备实时检测和靶向取样能力的分子影像学方法,有望显著提高诊断精确性,并促进分子影像探针和治疗方法未来的转化开发。 方法 在临床前研究背景下,我们评估了一种具备临床应用条件的内镜显微荧光寿命成像显微镜(eFLIM)平台,并将其与分子靶向SmartProbes结合,用于在人远端肺内原位检测细菌和活化中性粒细胞。一个直径1.9 mm的多功能成像与取样导管(Eyes on Target;EoT)可通过1.2 mm工作通道实现实时荧光强度与寿命成像,并同时进行定向肺泡微灌洗。采用三种无需清洗的SmartProbes——NBD-PMX、Merocy-Van和中性粒细胞活化探针(NAP)——对革兰阴性菌、革兰阳性菌和活化中性粒细胞的荧光强度及寿命特征进行了表征。在通气离体人肺中评估了其成像和取样性能。 结果 在体模和通气离体人肺模型中,EoT均能够可靠地导航至所有肺叶的肺泡区域。eFLIM可区分肺泡微观解剖结构,并实现远端肺内探针特异性的分子检测。在接种大肠杆菌的肺叶中检测到增强的NBD-PMX信号,而Merocy-Van的寿命特征可选择性识别接种金黄色葡萄球菌的区域。给予NAP后,可在整个肺组织中检测到活化中性粒细胞。定向肺泡微灌洗能够从成像区域回收细胞物质和细菌DNA,以供后续分析。 结论 结合分子SmartProbes的EoT-eFLIM可在人远端肺内实现实时分子成像和靶向取样。该平台为在肺泡水平评估感染与炎症提供了一种可转化的方法,并支持面向肺部疾病的分子影像探针的临床开发。

目的 由于肺泡空间获取受限以及诊断流程延迟,对人类远端肺内感染与炎症进行准确的分子表征仍具有挑战性,尤其是在危重症患者中。具备实时检测和靶向采样能力的分子成像方法可显著提高诊断精度,并促进分子成像探针和治疗手段未来的转化开发。

方法 在临床前研究环境中,我们评估了一种可用于临床的内显微荧光寿命成像显微镜(eFLIM)平台,并将其与分子靶向SmartProbes相结合,用于在人类远端肺内原位检测细菌和活化中性粒细胞。一种具有多功能的、直径1.9 mm的成像与采样导管(Eyes on Target;EoT)可通过1.2 mm工作通道实现实时荧光强度与寿命成像,并进行定向肺泡微灌洗。采用三种无需洗涤的SmartProbes——NBD-PMX、Merocy-Van和中性粒细胞活化探针(NAP)——对革兰阴性菌、革兰阳性菌及活化中性粒细胞的荧光强度和寿命特征进行了表征。在通气离体人肺中评估了成像与采样性能。

结果 在体模和通气人肺模型中,EoT均能够可靠地导航至所有肺叶的肺泡区域。eFLIM能够区分肺泡微观解剖结构,并实现远端肺内探针特异性的分子检测。在接种大肠杆菌的肺叶中检测到NBD-PMX信号增强,而Merocy-Van的寿命特征则选择性识别出接种金黄色葡萄球菌的区域。给予NAP后,可在整个肺组织中检测到活化中性粒细胞。定向肺泡微灌洗可从成像区域回收细胞物质和细菌DNA,以供后续分析。

结论 结合分子SmartProbes并使用EoT进行eFLIM,可在人类远端肺内实现实时分子成像和靶向采样。该平台为在肺泡水平评估感染与炎症提供了一种可转化的方法,并支持用于肺部疾病的分子成像探针的临床开发。

Ahsan R Akram为Prothea Technologies Ltd临床顾问委员会成员。 Kevin Dhaliwal为Prothea Technologies Ltd首席医疗官兼首席科学官。James Stone为Prothea Technologies Ltd首席技术官。文中所列作者受雇于Prothea Technologies,该公司已获得该成像平台和探针的许可。


📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.04.742476v1?rss=1

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