胃癌具有早期症状不明显和易发生转移的临床特点,确诊时也多处于中晚期。晚期胃癌患者五年生存率低于30%,然而,早期胃癌患者经手术后五年生存率最高可达95%,因此,胃癌的早期精准诊断和手术切除是降低胃癌死亡率的关键手段。然而,胃癌现有临床检测方法灵敏度和特异性低,过多依赖医生经验,易造成肿瘤漏诊。近年来,近红外(Near infrared region,NIR)荧光成像技术具有灵敏度高、特异性高、成本低、安全等优点,能够实现胃癌早期精准成像并实时引导外科医生完全切除肿瘤。在本论文中,基于不同创新点设计两种高特异性、高灵敏度近红外荧光探针,研究其在荷瘤小鼠模型中的成像能力和引导手术切除效果,同时,考察并评价其在胃癌早期诊断和手术导航方面的应用。具体工作如下:(1)点击化学预靶向型NIR荧光探针在胃癌精准成像与手术导航中的应用在该工作中,利用点击化学分子TCO和Tz分别无损标记MG7抗体和近红外荧光染料IRDye800CW,得到MG7-TCO和Tz-IRDye800CW分子,分为两步法进行反应(MG7-TCO+Tz-IRDye800CW)。首先,将预靶向MG7-TCO分子与胃癌细胞高特异性结合;其次,注入Tz-IRDye800CW分子,特异靶向MG7-TCO分子,实现特异性标记肿瘤细胞的目的。实验结果表明,与体外抗体染料直接偶联(MG7-TCO-Tz-IRDye800CW)相比,预靶向MG7-TCO可避免空间位阻产生,增加抗体靶向效率;结合点击化学反应的高特异性特点,可提高肿瘤处荧光强度,降低背景信号,将信噪比从1.9提高至3.7,实现精准定位肿瘤边界的功能,同时,可显像切除直径约2.2 mm的肿瘤。(2)pH响应型NIR荧光探针在胃癌诊疗一体化中的应用在该工作中,利用磷酸钙材料(CaP)矿化近红外染料IR780形成纳米粒子(CaP@IR780),基于肿瘤的高通透性和滞留效应(Enhanced permeability and retention,EPR)到达肿瘤部位,在肿瘤微环境中(pH=6.8)响应性恢复IR780的成像特点。在本工作中,与游离态IR780(Free IR780)分子相比,响应型纳米探针CaP@IR780毒性降低、肿瘤摄取增加、背景信号减弱,能检测到2 mm~3以下的微小肿瘤,可以实现胃癌原位瘤和胰腺转移瘤的精准成像和手术导航。同时染料IR780具有光热效应,能够实现光热治疗(Photothermal therapy,PTT)的功能。因此,CaP@IR780可实现对胃癌的诊疗一体化。综上所述,近红外荧光探针在胃癌早期诊断和手术导航方面具有良好应用前景,对于改善预后、提高生存率有重要作用。