阿尔茨海默病（AD）的发病机制复杂，如何对其病理进行实时成像示踪是诊断与监测的科学前沿问题。近日，广州医科大学神经科学研究所、广州医科大学附属第二医院神经内科刘军教授团队在Chemical Engineering Journal（一区TOP期刊）发表题为“Near-Infrared II ratiometric photoacoustic imaging of copper ions in Alzheimer’s disease mice by using biomineralized nanoprobes”的研究论文。研究设计了一种新型光声成像探针，巧妙地利用阳离子交换机制，将 ZnS-ICG 转化为 CuS-ICG，大幅增强了近红外 II 区（NIR-II）的吸光度，成功实现了高深度、高对比度比例光声成像，这项研究成果对于理解AD 病理和开发治疗策略至关重要，为AD的诊断和靶向治疗开辟了广阔前景。
阿尔茨海默病（AD）是一种复杂的神经退行性疾病，其病理改变复杂多样。在AD患者的大脑中，铜离子代谢出现紊乱，异常状态的铜离子与Aβ纤维相互作用，促进Aβ转变为不可溶纤维状聚集物，进而形成淀粉样斑块。此外，铜离子的异常还可能加剧氧化应激反应，产生过多的活性氧（ROS），对神经元造成损伤，加速疾病的进展。因此，利用大脑中铜离子的异常态设计AD病理可视化成像探针是个可行思路。
ZnS-ICG NPs的阳离子交换反应对NIR-II比例PA成像特性的影响
本研究中，刘军教授团队开发的新型成像探针成功克服了单波长激发光声成像易受背景干扰、成像深度不足等局限，利用生物矿化的吲哚菁绿负载ZnS探针（ZnS-ICG NPs），迅速与铜离子发生阳离子交换，形成CuS-ICG NPs，展现出高灵敏度、高特异性的铜离子检测能力，同时具有超广线性检测范围。在动物模型中，ZnS-ICG NPs还可高效通过脑膜淋巴管进入大脑，快速到达阿尔茨海默病的关键部位——海马区。
ZnS-ICG NPs通过MLV通路向大脑传递的体内近红外荧光成像。
更为重要的是，该探针成像深度达6mm，兼具高分辨率，能够清晰地实现对AD小鼠模型中铜离子的高对比度成像。此外，这一新型探针还展现出令人瞩目的神经保护特性。不仅可降低氧化应激，减少细胞内活性氧的产生，还可增强神经元活力，起到神经保护作用，从而构建出一个AD诊疗一体化体系。
ZnS-ICG NPs通过阳离子交换反应的神经保护作用
本研究研发的ZnS-ICG NPs作为首个用于实时成像示踪AD病理的NIR-II比例光声探针，可通过脑膜淋巴管途径快速穿越血脑屏障，实现向大脑海马区的高效靶向输送。其独特的阳离子交换机制使其能够与铜离子发生反应，进而实现高灵敏度、高对比度的NIR-II比例光声成像，同时还具备神经保护作用。这一成果有助于深入理解AD病理，是神经影像学和AD研究领域的一项重要进展。
广州医科大学神经科学研究所、广州医科大学附属第二医院神经内科廖旺博士、硕士研究生刘潋、罗皓雨为本文第一作者，刘军教授最后通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、广东省自然科学基金、广州市科技计划等项目支持。
通讯作者介绍
刘军
教授
主任医师
博士生导师
博士后合作导师
中国杰出青年神经科医师
广东省杰出青年医学人才
现任广州医科大学神经科学研究所所长、广州医科大学附属第二医院神经内科主任、国家核心高级认知障碍诊疗中心（广医二院）负责人。兼任国家认知中心专家组科研组组长、中国老年保健协会阿尔茨海默病分会（ADC）副主任委员、广东省医学会认知医学分会主任委员，广东省基层医药学会神经内科专业委员会主任委员，广东省精准医学应用学会阿尔茨海默病专委会主任委员，国家自然基金面上及重点项目评审专家等多种学术任职。近年来在国内外刊物发表文章170余篇，包括SCI论文80余篇。主持国家自然科学基金面上项目6项，省部级课题12余项，广州市重点及重大科技项目3项。主编/参编专著6部（外文专著2部）。荣获广东省科技进步三等奖、广东医学科技奖二等奖。
擅长阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病、脑血管病、神经系统感染性疾病、头晕、头痛、睡眠障碍以及神经科急危重症的救治。
门诊时间：
神经内科专家门诊：周一上午
特需门诊：周四上午
认知障碍门诊：周四下午
文章图片部分来自网络，用于公益传播。对图片视频作者表示感谢，如有侵权，请留言联系删除。
来源 | 神经内科
编辑 | 广医二院融媒体中心
昌岗院区（本部）：广州市海珠区昌岗东路250号
番禺院区：广州市番禺区亚运南路63号
西院区：广州市海珠区工业大道中广纸路21号
医院网址：www.gyey.com
2025-11-30
15页
浙公网安备33011002015279
本网站未发布麻醉药品、精神药品、医疗用毒性药品、放射性药品、戒毒药品和医疗机构制剂的产品信息
收藏
登录后参与评论
暂无评论