由楊曉峰教授負責的國家自然科學基金項目《導向肽介導光學分子影像靶向診斷膀胱腫瘤的實驗研究》。主要是針對膀胱原位癌診斷困難、術中腫瘤不易識別和術后反復膀胱鏡復查的臨床難點進行的基礎研究,1年來項目組利用噬菌體七肽庫技術通過差減篩選出能和人膀胱癌BIU-87細胞株結合但不和人正常膀胱上皮細胞結合的陽性噬菌體樣本,之后隨機挑取48個樣本進行單克。崛〉タ寺⊙局械腄NA,進行測序,對測序結果進行分析,將測序結果翻譯成氨基酸序列,找出幾個重復次數較多的肽段序列,進行BLAST肽段序列的同源性分析。
同時對以上得到的陽性噬菌體克隆進行ELISA初步鑒定,初步鑒定陽性噬菌體克隆與人膀胱癌BIU-87細胞株以及人正常膀胱上皮細胞結合的差異性,根據ELISA的鑒定結果選取3條特異性較好的序列以及隨機七肽序列合成標記了綠色熒光素FITC的小分子多肽探針。再利用流式細胞術分別鑒定以上四種探針與人膀胱癌BIU-87細胞株、人正常膀胱上皮細胞、人腎癌細胞、人肝癌細胞SMMC7721、人結腸癌細胞HCT116株、人前列腺癌細胞PC3M的親和力。
研究結果與人膀胱癌BIU-87細胞株結合而不和人正常膀胱上皮細胞結合的陽性噬菌體樣本,提取DNA、測序分析、ELISA初步鑒定得到了三條特異性較高的七肽序列:SISLSTH、MARYMSA、 TVRTSAD。合成的四條FITC小分子多肽探針為SISSLTHK-FITC、MARYMSAK-FITC、TVRTSADK-FITC、EDRKETAK-FITC。利用流式細胞術及熒光顯微鏡分別觀察以上四種探針與人膀胱癌BIU-87細胞株、人正常膀胱上皮細胞、人腎癌細胞、人肝癌細胞SMMC7721、人結腸癌細胞HCT116株、人前列腺癌細胞PC3M的親和力,得出SISSLTHK-FITC、MARYMSAK-FITC、TVRTSADK-FITC與人膀胱癌BIU-87細胞株結合的特異性明顯高于人正常膀胱上皮細胞和其他系統的癌細胞株。圓滿完成了國家基金第一年的研究計劃。進一步研究小組將要進行導向肽介導光學分子影像定性識別、定量描述和活體靶向診斷腫瘤的理論和臨床實踐的研究,以促進膀胱腫瘤靶向診斷、術中靶向治療和無創監測的發展。
由楊曉峰教授負責的國家科技部項目《多光譜分光融合外科手術引導系統》是研制一種新型的外科手術導航的醫療設備。
該系統依據光學分子影像學,多光譜分光融合技術原理,基于近紅外光譜的生物組織成像,采用多種CCD模式下的分光攝像、圖像融合,圖像測量、分析以及可視化計算和先進圖像軟件等光電一體化技術研制而成,系統集機械設計、精密加工、光電技術于一身。整套系統由激發光源、分光攝像鏡頭、圖像電荷耦合元件、圖像融合元件,計算機處理系統、圖像處理軟件、可移動支架及機箱等構成。實際應用時,可將手術野同一部位、同一時刻組織表面的解剖學圖像和組織內的近紅外熒光功能圖像分光攝像和圖像融合,實現同一部位多光譜、多種影像的圖像融合和影像識別,同時,結合光學分子熒光造影劑,在臨床外科診斷及手術治療中進行精密定位和手術導航,準確顯示殘余腫瘤、淋巴管和血管,實現術中靶向識別,提高手術治療效果。將主要應用于人體各部位腫瘤外科切除術中殘余腫瘤的探查和識別、腫瘤前哨淋巴結定位、以及術中血管、淋巴管和淋巴結的探測。
目前本項目已經完成了試驗樣機制作,企業標準制定,取得了安全性能檢測,完成了前期動物試驗,經臨床驗證有明確的醫學用途,取得發明專利三項,兩項發明專利受理,擁有自主知識產權。
本項目完成后將生產技術領先、性能穩定、符合醫療器械安全要求的外科手術導航設備,取得醫療器械生產許可證書,進行中試和批量生產。使用本系統,醫生在術中能夠得到實時的腫瘤解剖結構圖像,在手術過程中實時成像、操作方便、非侵入、無損害,不僅可以提高手術切除準確度和成功率、降低手術創傷、避免手術過度切除,而且還能減少醫療費用、促進病人康復。