获美国食品药品监督管理局批准的吲哚菁绿克服“光漂白”局限……提升长时间癌症手术准确性
荧光保持性能提高4倍、细胞存活率达90%以上……国际学术期刊《Small》封面论文
韩国化学研究院研究团队解决了用于术中确认癌症或淋巴结位置的近红外荧光染料在受光后迅速褪色的问题。该技术的荧光保持性能较现有荧光染料提高4倍以上，预计即使在长时间手术中也能稳定确认目标部位。
韩国化学研究院19日表示，Park Youngil博士和Nam Sanghwan博士团队与美国佐治亚理工学院Park Seongjin教授团队合作，通过将近红外荧光染料“吲哚菁绿（ICG）”重新设计为高分子结构，开发出光稳定性大幅提升的新一代荧光材料。
该研究成果被选为纳米·微米材料领域国际学术期刊《Small》2026年6月刊的封面论文。
目前，吲哚菁绿是唯一获美国食品药品监督管理局批准的近红外荧光染料。自1959年获批以来，其已被用于乳腺癌淋巴结追踪、肝癌切除术、胆管可视化等多种手术和诊断。
近红外线（波长约650至900纳米）比可见光能够穿透更深的人体组织，若与荧光染料结合使用，可对深达数厘米的生物组织进行成像。
但现有ICG在长时间接受手术激光照射时，会出现荧光迅速减弱的“光漂白（Photobleaching）”现象，因此在长时间手术中存在须反复注射染料的局限。
重新设计为高分子结构……荧光保持性能提高4倍
研究团队通过将ICG分子连接至高分子链上、稳定固定其发出荧光的结构，解决了这一问题。
新开发的荧光材料“KR-NIR-P”利用高分子骨架阻隔氧气接近，并稳定维持分子结构，因此在相同光照下荧光持续时间显著延长。此外，该材料还能防止分子间聚集，减少促使光漂白的因素。
实验结果显示，在持续照射波长为785纳米的近红外激光时，现有ICG的荧光在50秒内降至初始值的40%左右；而KR-NIR-P在200秒后仍保持66%的荧光强度，光稳定性较现有材料提升4倍以上。
其细胞毒性也较低。在包括宫颈癌和口腔鳞状细胞癌细胞在内的癌细胞及正常细胞中，即使浓度达到20微摩尔，细胞存活率仍保持在90%以上，证实了其较高的生物相容性。
确认可长时间追踪癌症淋巴结的潜力
研究团队在模拟真实肿瘤的三维肿瘤球体实验中确认，KR-NIR-P能够均匀渗透至组织深处。
在小鼠实验中，向足底皮下注射后仅2小时便在淋巴结中检测到荧光，24小时后荧光积累更为明显。这表明该材料具备实时、长时间追踪作为癌症转移路径的淋巴结的潜力。
研究团队照片。（从右起）韩国化学研究院 Nam Sanghwan 责任研究员、Park Youngil 责任研究员、Choi Minseok 研究员。韩国化学研究院供图
View original image研究团队计划今后通过毒性评估、药代动力学研究等临床前研究，进一步验证其安全性和有效性。
韩国化学研究院Park Youngil博士表示：“本研究的核心在于通过将ICG分子高分子化，减缓其发光结构受光破坏的速度。预计该技术可用于在长时间手术中实现更稳定的医学成像。”
韩国化学研究院院长Shin Seokmin称：“此次开发的高分子化策略不仅可应用于ICG，也可用于多种荧光染料。其应用范围有望从医学成像扩展至防伪和安保材料等新一代荧光材料领域。”
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