中性粒细胞是参与 ALI 发生发展的重要效应细胞，可以迅速响应炎症刺激，通过趋化反应跨越多道生理屏障抵达炎症部位。基于中性粒细胞的纳米载体递送策略在ALI诊断的临床应用中具有较高潜力。精密测量院研究团队构建了一种自趋化的活细胞19F-MRI示踪剂，即将中性粒细胞摄取全氟化碳纳米乳（Neu@PFC），靶向肺部炎症组织（图1）。全氟化碳纳米乳几乎不影响中性粒细胞的形态、活力、表面蛋白标志物和趋化性等。在脂多糖诱导的ALI小鼠模型中，经气管递送Neu@PFC，通过肺部19F-MRI实时监测可实现对ALI的预警诊断。经静脉注射Neu@PFC，在血液循环中受趋化因子浓度梯度的引导靶向迁移至肺炎组织，利用19F-MRI可以对炎症区域进行勾画，定量评估ALI的严重程度。这种活细胞递送策略结合多种给药途径，不仅有助于提高ALI的诊断准确性，还可以为其他炎症性疾病的影像研究提供新的工具和思路。
纳米工程中性粒细胞作为 19F-MRI 示踪剂，用于急性肺损伤的预警诊断和严重程度评估
该研究成果以“Nanoengineered Neutrophil as 19F-MRI Tracer for Alert Diagnosis and Severity Assessment of Acute Lung Injury”为题发表在国际知名期刊《先进材料》（Advanced Materials）。精密测量院研究员张磊和博士后李莎为文章共同第一作者，研究员陈世桢和周欣为通讯作者。
科研动态
精密测量院利用19F-MRI技术实现急性肺损伤的预警诊断和严重程度评估
近日，精密测量院研究团队构建了一种工程化中性粒细胞携带全氟化碳纳米乳，利用19F-MRI技术实现了对急性肺损伤（ALI）的预警诊断和严重程度评估，为ALI疾病进程提供了新的视角和解决方案。相关研究成果近期发表在国际知名期刊《先进材料》（Advanced Materials）上。
ALI是以急性进行性呼吸衰竭为特征的常见且死亡率高的临床综合征。目前，常规的ALI诊断方法包括胸透和计算机断层扫描，然而这些影像方法对ALI的诊断缺乏选择性。因此，亟需发展特异性的ALI诊断方法，实现早期精确诊断。磁共振成像（MRI）具有无电离辐射、非侵入性、组织分辨率高等特点，在临床医学诊断中应用广泛。传统MRI以水质子（1H）为信号源，而肺部水质子密度低，肺部1H-MRI难以成像。近年来，以氟（19F）为信号源的19F-MRI因无背景信号干扰、较宽的化学位移、较高的灵敏度等优点而受到广泛关注，其产生的“热点”信号在肺部疾病影像诊断中具有独特优势。
中性粒细胞是参与 ALI 发生发展的重要效应细胞，可以迅速响应炎症刺激，通过趋化反应跨越多道生理屏障抵达炎症部位。基于中性粒细胞的纳米载体递送策略在ALI诊断的临床应用中具有较高潜力。精密测量院研究团队构建了一种自趋化的活细胞19F-MRI示踪剂，即将中性粒细胞摄取全氟化碳纳米乳（Neu@PFC），靶向肺部炎症组织（图1）。全氟化碳纳米乳几乎不影响中性粒细胞的形态、活力、表面蛋白标志物和趋化性等。在脂多糖诱导的ALI小鼠模型中，经气管递送Neu@PFC，通过肺部19F-MRI实时监测可实现对ALI的预警诊断。经静脉注射Neu@PFC，在血液循环中受趋化因子浓度梯度的引导靶向迁移至肺炎组织，利用19F-MRI可以对炎症区域进行勾画，定量评估ALI的严重程度。这种活细胞递送策略结合多种给药途径，不仅有助于提高ALI的诊断准确性，还可以为其他炎症性疾病的影像研究提供新的工具和思路。
纳米工程中性粒细胞作为 19F-MRI 示踪剂，用于急性肺损伤的预警诊断和严重程度评估
该研究成果以“Nanoengineered Neutrophil as 19F-MRI Tracer for Alert Diagnosis and Severity Assessment of Acute Lung Injury”为题发表在国际知名期刊《先进材料》（Advanced Materials）。精密测量院研究员张磊和博士后李莎为文章共同第一作者，研究员陈世桢和周欣为通讯作者。
该工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、湖北省自然科学基金和中国科学院青年交叉团队项目的资助。
论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202401513